Node.js 与 WebAssembly
WebAssembly 是一种高性能的类似汇编的语言,可以从各种语言编译而来,包括 C/C++、Rust 和 AssemblyScript。 目前,Chrome、Firefox、Safari、Edge 和 Node.js 都支持它!
WebAssembly 规范详细说明了两种文件格式,一种是名为 WebAssembly 模块的二进制格式,其扩展名为 .wasm
,另一种是名为 WebAssembly 文本格式的相应文本表示形式,其扩展名为 .wat
。
主要概念
- 模块 - 一个编译后的 WebAssembly 二进制文件,即一个
.wasm
文件。 - 内存 - 一个可调整大小的 ArrayBuffer。
- 表 - 一个可调整大小的类型化引用数组,不存储在内存中。
- 实例 - 模块的一个实例化,包含其内存、表和变量。
为了使用 WebAssembly,你需要一个 .wasm
二进制文件和一组与 WebAssembly 通信的 API。 Node.js 通过全局 WebAssembly
对象提供必要的 API。
console.log(WebAssembly);
/*
Object [WebAssembly] {
compile: [Function: compile],
validate: [Function: validate],
instantiate: [Function: instantiate]
}
*/
生成 WebAssembly 模块
有多种方法可以生成 WebAssembly 二进制文件,包括
- 手动编写 WebAssembly (
.wat
) 并使用诸如 wabt 等工具将其转换为二进制格式 - 将 emscripten 用于 C/C++ 应用程序
- 将 wasm-pack 用于 Rust 应用程序
- 如果你更喜欢类似 TypeScript 的体验,可以使用 AssemblyScript
其中一些工具不仅生成二进制文件,还生成 JavaScript “胶水”代码和相应的 HTML 文件以在浏览器中运行。
如何使用它
一旦你有一个 WebAssembly 模块,你可以使用 Node.js 的 WebAssembly
对象来实例化它。
// Assume add.wasm file exists that contains a single function adding 2 provided arguments
const fs = require('node:fs');
// Use the readFileSync function to read the contents of the "add.wasm" file
const wasmBuffer = fs.readFileSync('/path/to/add.wasm');
// Use the WebAssembly.instantiate method to instantiate the WebAssembly module
WebAssembly.instantiate(wasmBuffer).then(wasmModule => {
// Exported function lives under instance.exports object
const { add } = wasmModule.instance.exports;
const sum = add(5, 6);
console.log(sum); // Outputs: 11
});
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 来访问此功能。 Wasmtime
利用 WASI API 来访问操作系统功能。