Rust Patterns

by affaan-mef648e01899bNo license275K starsListed Oct 8, 2026Updated Oct 8, 2026Repository updated 3 days ago

Patrones idiomáticos de Rust, ownership, manejo de errores, traits, concurrencia y buenas prácticas para construir aplicaciones seguras y eficientes.

Instructions onlySoftware Development
AI-generated overview

Guides idiomatic Rust development: ownership, error handling, traits, concurrency, and crate structure.

What it does
This skill provides idiomatic Rust patterns and best practices for writing safe, efficient, maintainable code. It covers ownership and borrowing, error handling with Result, thiserror and anyhow, enums and exhaustive pattern matching, traits and generics, iterators, concurrency with Arc >, channels and async, unsafe code rules, and module and crate organization. It also lists essential cargo commands, a quick idiom reference, and anti-patterns to avoid.
When to use it
Use it when writing new Rust code, reviewing Rust code, refactoring existing Rust code, or designing crate structure and module organization.
Requirements
No scripts or tooling are required beyond the agent; it is instructions only. The examples reference Rust crates such as thiserror, anyhow, tokio, and reqwest, and cargo commands, but nothing needs to be installed to read the guidance.

Patrones de Desarrollo Rust

Patrones idiomáticos y buenas prácticas de Rust para construir aplicaciones seguras, eficientes y mantenibles.

Cuándo Usar

  • Escribir código Rust nuevo
  • Revisar código Rust
  • Refactorizar código Rust existente
  • Diseñar la estructura de crates y la organización de módulos

Cómo Funciona

Este skill refuerza las convenciones idiomáticas de Rust en seis áreas clave: ownership y borrowing para prevenir data races en tiempo de compilación, propagación de errores con Result/? usando thiserror para bibliotecas y anyhow para aplicaciones, enums y pattern matching exhaustivo para hacer imposibles los estados inválidos, traits y genéricos para abstracciones de costo cero, concurrencia segura con Arc<Mutex<T>>, canales y async/await, y superficies pub mínimas organizadas por dominio.

Principios Fundamentales

1. Ownership y Borrowing

El sistema de ownership de Rust previene data races y bugs de memoria en tiempo de compilación.

rust
// Bien: Pasar referencias cuando no se necesita el ownershipfn process(data: &[u8]) -> usize {    data.len()}
// Bien: Tomar ownership solo cuando se necesita almacenar o consumirfn store(data: Vec<u8>) -> Record {    Record { payload: data }}
// Mal: Clonar innecesariamente para evitar el borrow checkerfn process_bad(data: &Vec<u8>) -> usize {    let cloned = data.clone(); // Costoso — solo tomar prestado    cloned.len()}

Usar Cow para Ownership Flexible

rust
use std::borrow::Cow;
fn normalize(input: &str) -> Cow<'_, str> {    if input.contains(' ') {        Cow::Owned(input.replace(' ', "_"))    } else {        Cow::Borrowed(input) // Costo cero cuando no se necesita mutación    }}

Manejo de Errores

Usar Result y ? — Nunca unwrap() en Producción

rust
// Bien: Propagar errores con contextouse anyhow::{Context, Result};
fn load_config(path: &str) -> Result<Config> {    let content = std::fs::read_to_string(path)        .with_context(|| format!("failed to read config from {path}"))?;    let config: Config = toml::from_str(&content)        .with_context(|| format!("failed to parse config from {path}"))?;    Ok(config)}
// Mal: Causa panic en caso de errorfn load_config_bad(path: &str) -> Config {    let content = std::fs::read_to_string(path).unwrap(); // ¡Panic!    toml::from_str(&content).unwrap()}

Errores de Biblioteca con thiserror, Errores de Aplicación con anyhow

rust
// Código de biblioteca: errores estructurados y tipadosuse thiserror::Error;
#[derive(Debug, Error)]pub enum StorageError {    #[error("record not found: {id}")]    NotFound { id: String },    #[error("connection failed")]    Connection(#[from] std::io::Error),    #[error("invalid data: {0}")]    InvalidData(String),}
// Código de aplicación: manejo de errores flexibleuse anyhow::{bail, Result};
fn run() -> Result<()> {    let config = load_config("app.toml")?;    if config.workers == 0 {        bail!("worker count must be > 0");    }    Ok(())}

Combinadores de Option en Lugar de Matching Anidado

rust
// Bien: Cadena de combinadoresfn find_user_email(users: &[User], id: u64) -> Option<String> {    users.iter()        .find(|u| u.id == id)        .map(|u| u.email.clone())}
// Mal: Matching profundamente anidadofn find_user_email_bad(users: &[User], id: u64) -> Option<String> {    match users.iter().find(|u| u.id == id) {        Some(user) => match &user.email {            email => Some(email.clone()),        },        None => None,    }}

Enums y Pattern Matching

Modelar Estados con Enums

rust
// Bien: Los estados imposibles son irrepresentablesenum ConnectionState {    Disconnected,    Connecting { attempt: u32 },    Connected { session_id: String },    Failed { reason: String, retries: u32 },}
fn handle(state: &ConnectionState) {    match state {        ConnectionState::Disconnected => connect(),        ConnectionState::Connecting { attempt } if *attempt > 3 => abort(),        ConnectionState::Connecting { .. } => wait(),        ConnectionState::Connected { session_id } => use_session(session_id),        ConnectionState::Failed { retries, .. } if *retries < 5 => retry(),        ConnectionState::Failed { reason, .. } => log_failure(reason),    }}

Matching Exhaustivo — Sin Comodín en Lógica de Negocio

rust
// Bien: Manejar cada variante explícitamentematch command {    Command::Start => start_service(),    Command::Stop => stop_service(),    Command::Restart => restart_service(),    // Agregar una nueva variante fuerza su manejo aquí}
// Mal: El comodín oculta nuevas variantesmatch command {    Command::Start => start_service(),    _ => {} // Ignora silenciosamente Stop, Restart y variantes futuras}

Traits y Genéricos

Aceptar Genéricos, Retornar Tipos Concretos

rust
// Bien: Entrada genérica, salida concretafn read_all(reader: &mut impl Read) -> std::io::Result<Vec<u8>> {    let mut buf = Vec::new();    reader.read_to_end(&mut buf)?;    Ok(buf)}
// Bien: Bounds de traits para múltiples restriccionesfn process<T: Display + Send + 'static>(item: T) -> String {    format!("processed: {item}")}

Trait Objects para Dispatch Dinámico

rust
// Usar cuando se necesitan colecciones heterogéneas o sistemas de pluginstrait Handler: Send + Sync {    fn handle(&self, request: &Request) -> Response;}
struct Router {    handlers: Vec<Box<dyn Handler>>,}
// Usar genéricos cuando se necesita rendimiento (monomorfización)fn fast_process<H: Handler>(handler: &H, request: &Request) -> Response {    handler.handle(request)}

Patrón Newtype para Seguridad de Tipos

rust
// Bien: Tipos distintos previenen mezclar argumentosstruct UserId(u64);struct OrderId(u64);
fn get_order(user: UserId, order: OrderId) -> Result<Order> {    // No se pueden intercambiar accidentalmente user ID y order ID    todo!()}
// Mal: Fácil intercambiar argumentosfn get_order_bad(user_id: u64, order_id: u64) -> Result<Order> {    todo!()}

Structs y Modelado de Datos

Patrón Builder para Construcción Compleja

rust
struct ServerConfig {    host: String,    port: u16,    max_connections: usize,}
impl ServerConfig {    fn builder(host: impl Into<String>, port: u16) -> ServerConfigBuilder {        ServerConfigBuilder { host: host.into(), port, max_connections: 100 }    }}
struct ServerConfigBuilder { host: String, port: u16, max_connections: usize }
impl ServerConfigBuilder {    fn max_connections(mut self, n: usize) -> Self { self.max_connections = n; self }    fn build(self) -> ServerConfig {        ServerConfig { host: self.host, port: self.port, max_connections: self.max_connections }    }}
// Uso: ServerConfig::builder("localhost", 8080).max_connections(200).build()

Iteradores y Closures

Preferir Cadenas de Iteradores sobre Bucles Manuales

rust
// Bien: Declarativo, lazy, composablelet active_emails: Vec<String> = users.iter()    .filter(|u| u.is_active)    .map(|u| u.email.clone())    .collect();
// Mal: Acumulación imperativalet mut active_emails = Vec::new();for user in &users {    if user.is_active {        active_emails.push(user.email.clone());    }}

Usar collect() con Anotación de Tipo

rust
// Recolectar en diferentes tiposlet names: Vec<_> = items.iter().map(|i| &i.name).collect();let lookup: HashMap<_, _> = items.iter().map(|i| (i.id, i)).collect();let combined: String = parts.iter().copied().collect();
// Recolectar Results — cortocircuita al primer errorlet parsed: Result<Vec<i32>, _> = strings.iter().map(|s| s.parse()).collect();

Concurrencia

Arc<Mutex<T>> para Estado Mutable Compartido

rust
use std::sync::{Arc, Mutex};
let counter = Arc::new(Mutex::new(0));let handles: Vec<_> = (0..10).map(|_| {    let counter = Arc::clone(&counter);    std::thread::spawn(move || {        let mut num = counter.lock().expect("mutex poisoned");        *num += 1;    })}).collect();
for handle in handles {    handle.join().expect("worker thread panicked");}

Canales para Paso de Mensajes

rust
use std::sync::mpsc;
let (tx, rx) = mpsc::sync_channel(16); // Canal acotado con backpressure
for i in 0..5 {    let tx = tx.clone();    std::thread::spawn(move || {        tx.send(format!("message {i}")).expect("receiver disconnected");    });}drop(tx); // Cerrar el sender para que el iterador rx termine
for msg in rx {    println!("{msg}");}

Async con Tokio

rust
use tokio::time::Duration;
async fn fetch_with_timeout(url: &str) -> Result<String> {    let response = tokio::time::timeout(        Duration::from_secs(5),        reqwest::get(url),    )    .await    .context("request timed out")?    .context("request failed")?;
    response.text().await.context("failed to read body")}
// Lanzar tareas concurrentesasync fn fetch_all(urls: Vec<String>) -> Vec<Result<String>> {    let handles: Vec<_> = urls.into_iter()        .map(|url| tokio::spawn(async move {            fetch_with_timeout(&url).await        }))        .collect();
    let mut results = Vec::with_capacity(handles.len());    for handle in handles {        results.push(handle.await.unwrap_or_else(|e| panic!("spawned task panicked: {e}")));    }    results}

Código Unsafe

Cuándo Unsafe Es Aceptable

rust
// Aceptable: Frontera FFI con invariantes documentados (Rust 2024+)/// # Safety/// `ptr` must be a valid, aligned pointer to an initialized `Widget`.unsafe fn widget_from_raw<'a>(ptr: *const Widget) -> &'a Widget {    // SAFETY: el llamador garantiza que ptr es válido y alineado    unsafe { &*ptr }}
// Aceptable: Ruta crítica de rendimiento con prueba de corrección// SAFETY: index is always < len due to the loop boundunsafe { slice.get_unchecked(index) }

Cuándo Unsafe NO Es Aceptable

rust
// Mal: Usar unsafe para evadir el borrow checker// Mal: Usar unsafe por conveniencia// Mal: Usar unsafe sin un comentario Safety// Mal: Hacer transmute entre tipos no relacionados

Sistema de Módulos y Estructura de Crates

Organizar por Dominio, No por Tipo

text
my_app/├── src/│   ├── main.rs│   ├── lib.rs│   ├── auth/          # Módulo de dominio│   │   ├── mod.rs│   │   ├── token.rs│   │   └── middleware.rs│   ├── orders/        # Módulo de dominio│   │   ├── mod.rs│   │   ├── model.rs│   │   └── service.rs│   └── db/            # Infraestructura│       ├── mod.rs│       └── pool.rs├── tests/             # Pruebas de integración├── benches/           # Benchmarks└── Cargo.toml

Visibilidad — Exponer el Mínimo

rust
// Bien: pub(crate) para compartir internamentepub(crate) fn validate_input(input: &str) -> bool {    !input.is_empty()}
// Bien: Re-exportar la API pública desde lib.rspub mod auth;pub use auth::AuthMiddleware;
// Mal: Hacer todo pubpub fn internal_helper() {} // Debería ser pub(crate) o privado

Integración con Herramientas

Comandos Esenciales

bash
# Construir y verificarcargo buildcargo check              # Verificación de tipos rápida sin codegencargo clippy             # Lints y sugerenciascargo fmt                # Formatear código
# Pruebascargo testcargo test -- --nocapture    # Mostrar salida de printlncargo test --lib             # Solo pruebas unitariascargo test --test integration # Solo pruebas de integración
# Dependenciascargo audit              # Auditoría de seguridadcargo tree               # Árbol de dependenciascargo update             # Actualizar dependencias
# Rendimientocargo bench              # Ejecutar benchmarks

Referencia Rápida: Modismos Rust

ModismoDescripción
Tomar prestado, no clonarPasar &T en lugar de clonar a menos que se necesite el ownership
Hacer estados ilegales irrepresentablesUsar enums para modelar solo estados válidos
? en lugar de unwrap()Propagar errores, nunca causar panic en biblioteca/producción
Parsear, no validarConvertir datos no estructurados a structs tipados en la frontera
Newtype para seguridad de tiposEnvolver primitivos en newtypes para prevenir intercambio de argumentos
Preferir iteradores sobre buclesLas cadenas declarativas son más claras y frecuentemente más rápidas
#[must_use] en ResultsAsegurar que los llamadores manejen los valores de retorno
Cow para ownership flexibleEvitar asignaciones cuando el borrowing es suficiente
Matching exhaustivoSin comodín _ para enums críticos de negocio
Superficie pub mínimaUsar pub(crate) para APIs internas

Anti-Patrones a Evitar

rust
// Mal: .unwrap() en código de producciónlet value = map.get("key").unwrap();
// Mal: .clone() para satisfacer el borrow checker sin entender por quélet data = expensive_data.clone();process(&original, &data);
// Mal: Usar String cuando &str es suficientefn greet(name: String) { /* debería ser &str */ }
// Mal: Box<dyn Error> en bibliotecas (usar thiserror en su lugar)fn parse(input: &str) -> Result<Data, Box<dyn std::error::Error>> { todo!() }
// Mal: Ignorar advertencias must_uselet _ = validate(input); // Descartando silenciosamente un Result
// Mal: Bloquear en contexto asyncasync fn bad_async() {    std::thread::sleep(Duration::from_secs(1)); // ¡Bloquea el executor!    // Usar: tokio::time::sleep(Duration::from_secs(1)).await;}

Recuerda: Si compila, probablemente es correcto — pero solo si evitas unwrap(), minimizas unsafe y dejas que el sistema de tipos trabaje para ti.

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Source:affaan-m/eccindocs/es/skills/rust-patternsat commitef648e0

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