用 WebAssembly 构建定制 JavaScript 运行时

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2023-12-13 14:27:16

摘要

本文探讨了如何使用 WebAssembly（Wasm）构建一个定制的 JavaScript 运行时，它可以根据特定需求进行量身定制，同时优化性能和安全性。

WebAssembly 简介

WebAssembly 是一种轻量级的二进制格式，最初设计用于在 Web 浏览器中高效执行代码。它允许开发人员使用 C、C++ 或 Rust 等语言编写代码，并将其编译成可以在任何兼容环境中运行的 Wasm 字节码。

使用 Wasm 构建 JavaScript 运行时的优点

使用 Wasm 构建 JavaScript 运行时具有以下优点：

性能： Wasm 代码通常比 JavaScript 快几个数量级，因为它编译为机器码，并直接在底层硬件上执行。
安全性： Wasm 代码在沙盒中执行，并受到严格的安全限制， مما يقلل من مخاطر الثغرات الأمنية.
可移植性： Wasm 可以在各种平台上运行，包括浏览器、服务器和嵌入式设备， مما يجعله خيارًا مرنًا لمجموعة واسعة من التطبيقات.
自定义： 开发人员可以根据特定需求定制 Wasm 运行时，例如优化特定的功能或支持额外的语言。

构建 Wasm JavaScript 运行时的过程

构建 Wasm JavaScript 运行时涉及以下步骤：

选择 Wasm 编译器： 有多种 Wasm 编译器可用，例如 Emscripten、Wasmer 和 Binaryen。选择一个满足你需求的编译器。
编写 Wasm 代码： 使用 C、C++ 或 Rust 等语言编写你的运行时代码。确保代码符合 Wasm 规范。
编译 Wasm 代码： 使用你选择的 Wasm 编译器将你的代码编译成 Wasm 字节码。
创建 JavaScript 接口： 创建用于在 JavaScript 和 Wasm 运行时之间进行通信的 JavaScript 接口。
集成 Wasm 运行时： 将 Wasm 字节码和 JavaScript 接口集成到你的应用程序中。

实践示例

以下是一个简单的示例，说明如何使用 Wasm 构建一个定制的 JavaScript 运行时：

// Wasm 代码（C++）：
extern "C" {
  int add(int a, int b);
}

// JavaScript 接口：
const wasmModule = await WebAssembly.compile(wasmBytes);
const instance = await WebAssembly.instantiate(wasmModule);
const add = instance.exports.add;
console.log(add(1, 2)); // 输出 3