探索Node.js与WebAssembly的协同工作
发表时间: 2023-04-23 12:53
首先，让我们了解为什么WebAssembly是一个很棒的工具，并学会自己使用它。
WebAssembly是一种类似汇编的高性能语言，可以从各种语言编译，包括C/C++、Rust和AssemblyScript。目前，Chrome、Firefox、Safari、Edge和Node.js都支持它！
WebAssembly规范详细介绍了两种文件格式，一种是扩展名为.wasm的WebAssembly模块的二进制格式，另一种是相应的扩展名为.wat的WebAssemblyText格式的文本表示。
关键概念
- 模块 - 一个经过编译的WebAssembly二进制文件，即.wasm文件。
- 内存 - 可调整大小的ArrayBuffer。
- 表 - 未存储在内存中的可调整大小的引用类型数组。
- 实例 - 模块及其内存、表和变量的实例化。
为了使用WebAssembly，您需要一个.wasm二进制文件和一组API来与WebAssembly通信。Node.js通过全局WebAssembly对象提供了必要的API。
console.log(WebAssembly);我们在浏览器中打印下这个对象，如下图所示：
生成WebAssembly模块
有多种方法可用于生成WebAssembly二进制文件，包括：
- 手工编写WebAssembly（.wat），并使用wabt等工具转换为二进制格式
- 在C/C++应用程序中使用emscripten（https://emscripten.org/）
- 在Rust应用程序中使用wasm-pack（https://rustwasm.github.io/wasm-pack/book/）
- 如果您喜欢类似TypeScript的体验，请使用AssemblyScript（https://www.assemblyscript.org/）
其中一些工具不仅生成二进制文件，还生成要在浏览器中运行的JavaScript“粘合”代码和相应的HTML文件。
如何使用它
如果我们更熟悉TypeScript的体验，那就通过 AssemblyScript 来试一下
1、我们先安装一下 AssemblyScript
npm install --save-dev assemblyscript2、我们通过编译器对应的脚手架工具，快速生成推荐目录结构和配置文件
npx asinit .目录结果如下：
- ./assembly 包含正在编译到WebAssembly的AssemblyScript源的目录。
- ./assembly/tsconfig.json TypeScript配置继承了建议的AssemblyScript设置。
- ./assembly/index.ts 示例文件正在编译到WebAssembly中，以便开始使用。
- ./build 生成存储编译的WebAssembly文件的工件目录。
- ./build/.gitignore 从源代码管理中排除已编译二进制文件的Git配置。
- ./asconfig.json 定义“调试”和“发布”目标的配置文件。
- ./package.json 包含编译到WebAssembly所需命令的包信息。
- ./tests/index.js 启动测试，以检查模块是否正常工作。
- ./index.html 生成的html文件
3、打开，index.ts 我们在里面写了一个函数：
export function add(a: i32, b: i32): i32 { return a + b;}4、然后我们编译一下
npm run asbuild一旦有了WebAssembly模块，就可以使用Node.js WebAssembly对象来实例化它。
// 假设存在 release.wasm文件，该文件aad 包含一个添加2个提供参数的函数async function instantiate(module, imports = {}) { const { exports } = await WebAssembly.instantiate(module, imports); return exports;}export const { memory, add} = await (async url => instantiate( await (async () => { try { return await globalThis.WebAssembly.compileStreaming(globalThis.fetch(url)); } catch { return globalThis.WebAssembly.compile(await (await import("node:fs/promises")).readFile(url)); } })(), { }))(new URL("release.wasm", import.meta.url));5、打开index.html文件，看一下结果：
<!DOCTYPE html><html lang="en"><head> <script type="module"> import { add } from "./build/release.js"; document.body.innerText = add(1, 2); </script></head><body></body></html>
或者，运行一下测试用例，看下最后的结果也是可以的，如下所示：
与操作系统交互
WebAssembly模块本身无法直接访问操作系统功能。
可以使用第三方工具Wasmtime（
https://docs.wasmtime.dev/）来访问此功能。
Wasmtime利用WASI（https://wasi.dev/） API来访问操作系统的功能。
鲁公网安备37020202000738号