请教 Rust 大佬们一个关于 Generic 函数中使用 serde 反序列化的问题。

背景

一个 WebSocket 客户端，当接收到服务端推送的各种类型的消息后，调用用户传入的回调函数处理消息。

假设只有一种消息，容易写出一个非 Generic 的版本：

use serde::Deserialize;
use serde_json;

#[derive(Deserialize, Debug)]
struct Ping<'a> {
    #[serde(borrow)]
    ping: &'a str,
}

fn handle<Callback: Fn(Ping)>(callback: Callback) {
  	// msg 可以是从 WebSocket 连接获取的消息，示例为了简单起见，直接写死。
    let msg = format!("{{\"ping\":\"{}\"}}", "abcdefg");
    let res: Ping = serde_json::from_str(&msg).unwrap();
    callback(res);
}

fn main() {
    let callback = |p: Ping| println!("{:?}", p);
    handle(callback);
    // 输出结果：Ping { ping: "abcdefg" }
}

基于此，为了让回调函数接收的参数类型由用户决定，我把 handle 写成一个 Generic 方法。

use serde::Deserialize;
use serde_json;

#[derive(Deserialize, Debug)]
struct Ping<'a> {
    #[serde(borrow)]
    ping: &'a str,
}

fn handle<'de, T: Deserialize<'de>, Callback: Fn(T)>(callback: Callback) {
    let msg = format!("{{\"ping\":\"{}\"}}", "abcdefg");
    let res: T = serde_json::from_str(&msg).unwrap();
    callback(res);
}

fn main() {
    let callback = |p: Ping| println!("{:?}", p);
    handle(callback);
}

这种写法报编译错误：

10 | fn handle<'de, T: Deserialize<'de>, Callback: Fn(T)>(callback: Callback) {
   |           --- lifetime `'de` defined here
11 |     let msg = format!("{{\"ping\":\"{}\"}}", "abcdefg");
12 |     let res: T = serde_json::from_str(&msg).unwrap();
   |                  ---------------------^^^^-
   |                  |                    |
   |                  |                    borrowed value does not live long enough
   |                  argument requires that `msg` is borrowed for `'de`
13 |     callback(res);
14 | }
   | - `msg` dropped here while still borrowed

从编译器的角度可以理解为什么报错，T 应该具有生命周期 'de，但是 &msg 因为是局部变量，生命周期短于 'de。然而从开发者的角度来说，代码足以保证不存在失效的引用。

问题：

是否有保持接口设计不变的情况下，解决编译的问题？
如果是因为 Rust 或者 serde 库的限制，这种 pattern 是不可行的，那么有没有其他比较好的 pattern 绕过这个问题呢？

参考的资料：

Deserializer lifetimes · Serde

[help] Generic deserialize wrapper · Issue #450 · serde-rs/json (github.com)

rust - Lifetime error with Serde in a Generic Function - Stack Overflow

PS：

参考资料给出的解决方案都是建议将 T 约束为 DeserializeOwned，但这种方式就无法实现零 copy 的反序列化，带来一定的性能损失。

hsfzxjy

2022-05-21 13:34:51 +08:00

可以用 struct 来约束被 borrow 的 String 和 deserialize 出来的对象的 lifetime 关系。

https://gist.github.com/rust-play/37e864f6c06fe0a346b24151ed7fa7b4

```
use serde::Deserialize;
use serde_json;
use std::marker::PhantomData;

#[derive(Deserialize, Debug)]
struct Ping<'a> {
#[serde(borrow)]
ping: &'a str,
}

struct Handler<T> {
data: String,
_marker: PhantomData<T>,
}

impl<'de, T: Deserialize<'de>> Handler<T> {
fn new(data: String) -> Self {
Self {
data,
_marker: PhantomData::default(),
}
}
fn handle(&'de self, callback: impl FnOnce(T)) {
let res: T = serde_json::from_str(&self.data).unwrap();
callback(res);
}
}

fn main() {
let callback = |p: Ping| println!("{:?}", p);
Handler::<Ping>::new(format!("{{\"ping\":\"{}\"}}", "abcdefg")).handle(callback);
}
```