Cargo 工作空间
在第 12 章中，我们构建了一个包含二进制 crate 和库 crate 的包。随着项目的发展，你可能会发现库 crate 变得越来越大，并且你希望将包进一步拆分为多个库 crate。Cargo 提供了一个称为 工作空间 的功能，可以帮助管理多个相关的包，这些包是同时开发的。
创建工作空间
工作空间 是一组共享同一个 Cargo.lock 和输出目录的包。让我们使用工作空间来创建一个项目——我们将使用简单的代码，以便我们可以专注于工作空间的结构。有多种方式来构建工作空间，因此我们只展示一种常见的方式。我们将创建一个包含一个二进制 crate 和两个库 crate 的工作空间。二进制 crate 将提供主要功能，并依赖于这两个库 crate。一个库将提供一个 add_one 函数，另一个库将提供一个 add_two 函数。这三个 crate 将属于同一个工作空间。我们首先为工作空间创建一个新目录：
$ mkdir add
$ cd add
接下来，在 add 目录中，我们创建 Cargo.toml 文件，该文件将配置整个工作空间。这个文件不会包含 [package] 部分。相反，它将从 [workspace] 部分开始，该部分允许我们向工作空间添加成员。我们还通过将 resolver 设置为 "3"，确保在工作空间中使用最新版本的 Cargo 解析器算法。
文件名: Cargo.toml
[workspace]
resolver = "3"
接下来，我们将在 add 目录中通过运行 cargo new 来创建 adder 二进制 crate：
$ cargo new adder
Creating binary (application) `adder` package
Adding `adder` as member of workspace at `file:///projects/add`
在工作空间内运行 cargo new 还会自动将新创建的包添加到工作空间 Cargo.toml 中的 [workspace] 定义的 members 键中，如下所示：
[workspace]
resolver = "3"
members = ["adder"]
此时，我们可以通过运行 cargo build 来构建工作空间。你的 add 目录中的文件应该如下所示：
├── Cargo.lock
├── Cargo.toml
├── adder
│ ├── Cargo.toml
│ └── src
│ └── main.rs
└── target
工作空间在顶层有一个 target 目录，编译后的工件将放置在其中；adder 包没有自己的 target 目录。即使我们从 adder 目录内运行 cargo build，编译后的工件仍然会放在 add/target 中，而不是 add/adder/target。Cargo 这样构建工作空间的 target 目录是因为工作空间中的 crate 是相互依赖的。如果每个 crate 都有自己的 target 目录，每个 crate 将不得不重新编译工作空间中的其他 crate，以便将工件放在自己的 target 目录中。通过共享一个 target 目录，crate 可以避免不必要的重新构建。
在工作空间中创建第二个包
接下来，让我们在工作空间中创建另一个成员包，并将其命名为 add_one。生成一个名为 add_one 的新库 crate：
$ cargo new add_one --lib
Creating library `add_one` package
Adding `add_one` as member of workspace at `file:///projects/add`
顶层的 Cargo.toml 现在将在 members 列表中包含 add_one 路径：
文件名: Cargo.toml
[workspace]
resolver = "3"
members = ["adder", "add_one"]
你的 add 目录现在应该包含以下目录和文件：
├── Cargo.lock
├── Cargo.toml
├── add_one
│ ├── Cargo.toml
│ └── src
│ └── lib.rs
├── adder
│ ├── Cargo.toml
│ └── src
│ └── main.rs
└── target
在 add_one/src/lib.rs 文件中，让我们添加一个 add_one 函数：
文件名: add_one/src/lib.rs
pub fn add_one(x: i32) -> i32 {
x + 1
}现在我们可以让 adder 包中的二进制文件依赖于包含我们库的 add_one 包。首先，我们需要在 adder/Cargo.toml 中添加对 add_one 的路径依赖。
文件名: adder/Cargo.toml
[dependencies]
add_one = { path = "../add_one" }
Cargo 不会假设工作空间中的 crate 会相互依赖，因此我们需要明确依赖关系。
接下来，让我们在 adder crate 中使用 add_one 函数（来自 add_one crate）。打开 adder/src/main.rs 文件，并将 main 函数修改为调用 add_one 函数，如代码清单 14-7 所示。
fn main() {
let num = 10;
println!("Hello, world! {num} plus one is {}!", add_one::add_one(num));
}让我们通过在顶层的 add 目录中运行 cargo build 来构建工作空间！
$ cargo build
Compiling add_one v0.1.0 (file:///projects/add/add_one)
Compiling adder v0.1.0 (file:///projects/add/adder)
Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.22s
要从 add 目录运行二进制 crate，我们可以使用 -p 参数和包名称来指定要运行的工作空间中的包：
$ cargo run -p adder
Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.00s
Running `target/debug/adder`
Hello, world! 10 plus one is 11!
这将运行 adder/src/main.rs 中的代码，该代码依赖于 add_one crate。
在工作空间中依赖外部包
请注意，工作空间在顶层只有一个 Cargo.lock 文件，而不是在每个 crate 的目录中都有一个 Cargo.lock。这确保了所有 crate 都使用相同版本的所有依赖项。如果我们将 rand 包添加到 adder/Cargo.toml 和 add_one/Cargo.toml 文件中，Cargo 会将这两个文件解析为 rand 的一个版本，并将其记录在唯一的 Cargo.lock 中。使工作空间中的所有 crate 使用相同的依赖项意味着这些 crate 将始终相互兼容。让我们将 rand crate 添加到 add_one/Cargo.toml 文件的 [dependencies] 部分，以便我们可以在 add_one crate 中使用 rand crate：
文件名: add_one/Cargo.toml
[dependencies]
rand = "0.8.5"
我们现在可以将 use rand; 添加到 add_one/src/lib.rs 文件中，并通过在 add 目录中运行 cargo build 来构建整个工作空间，这将引入并编译 rand crate。我们会收到一个警告，因为我们没有引用我们引入作用域的 rand：
$ cargo build
Updating crates.io index
Downloaded rand v0.8.5
--snip--
Compiling rand v0.8.5
Compiling add_one v0.1.0 (file:///projects/add/add_one)
warning: unused import: `rand`
--> add_one/src/lib.rs:1:5
|
1 | use rand;
| ^^^^
|
= note: `#[warn(unused_imports)]` on by default
warning: `add_one` (lib) generated 1 warning (run `cargo fix --lib -p add_one` to apply 1 suggestion)
Compiling adder v0.1.0 (file:///projects/add/adder)
Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.95s
顶层的 Cargo.lock 现在包含 add_one 对 rand 的依赖信息。然而，即使 rand 在工作空间的某个地方被使用，我们也不能在工作空间的其他 crate 中使用它，除非我们也将 rand 添加到它们的 Cargo.toml 文件中。例如，如果我们将 use rand; 添加到 adder/src/main.rs 文件中，我们会得到一个错误：
$ cargo build
--snip--
Compiling adder v0.1.0 (file:///projects/add/adder)
error[E0432]: unresolved import `rand`
--> adder/src/main.rs:2:5
|
2 | use rand;
| ^^^^ no external crate `rand`
要解决这个问题，编辑 adder 包的 Cargo.toml 文件，并指示 rand 也是它的依赖项。构建 adder 包将把 rand 添加到 Cargo.lock 中 adder 的依赖项列表中，但不会下载额外的 rand 副本。Cargo 将确保工作空间中使用 rand 包的每个包中的每个 crate 都使用相同的版本，只要它们指定了兼容的 rand 版本，从而节省空间并确保工作空间中的 crate 相互兼容。
如果工作空间中的 crate 指定了相同依赖项的不兼容版本，Cargo 将解析每个版本，但仍会尝试解析尽可能少的版本。
向工作空间添加测试
作为另一个增强功能，让我们在 add_one crate 中添加一个 add_one::add_one 函数的测试：
文件名: add_one/src/lib.rs
pub fn add_one(x: i32) -> i32 {
x + 1
}
#[cfg(test)]
mod tests {
use super::*;
#[test]
fn it_works() {
assert_eq!(3, add_one(2));
}
}现在在顶层的 add 目录中运行 cargo test。在像这样结构的工作空间中运行 cargo test 将运行工作空间中所有 crate 的测试：
$ cargo test
Compiling add_one v0.1.0 (file:///projects/add/add_one)
Compiling adder v0.1.0 (file:///projects/add/adder)
Finished `test` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.20s
Running unittests src/lib.rs (target/debug/deps/add_one-93c49ee75dc46543)
running 1 test
test tests::it_works ... ok
test result: ok. 1 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s
Running unittests src/main.rs (target/debug/deps/adder-3a47283c568d2b6a)
running 0 tests
test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s
Doc-tests add_one
running 0 tests
test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s
输出的第一部分显示 add_one crate 中的 it_works 测试通过了。下一部分显示在 adder crate 中找到了零个测试，最后一部分显示在 add_one crate 中找到了零个文档测试。
我们还可以通过使用 -p 标志并指定我们要测试的 crate 名称，从顶层目录运行工作空间中特定 crate 的测试：
$ cargo test -p add_one
Finished `test` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.00s
Running unittests src/lib.rs (target/debug/deps/add_one-93c49ee75dc46543)
running 1 test
test tests::it_works ... ok
test result: ok. 1 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s
Doc-tests add_one
running 0 tests
test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s
此输出显示 cargo test 只运行了 add_one crate 的测试，而没有运行 adder crate 的测试。
如果你将工作空间中的 crate 发布到 crates.io，工作空间中的每个 crate 都需要单独发布。与 cargo test 类似，我们可以通过使用 -p 标志并指定要发布的 crate 名称来发布工作空间中的特定 crate。
作为额外的练习，以类似于 add_one crate 的方式向此工作空间添加一个 add_two crate！
随着项目的增长，考虑使用工作空间：它使你能够处理更小、更易于理解的组件，而不是一大块代码。此外，如果 crate 经常同时更改，将它们保持在工作空间中可以使 crate 之间的协调更容易。