11.25 用Golang運行JavaScript

用Golang運行JavaScript

C++太麻煩(難)了,想要盤弄一下V8實在是有些費勁,但是Golang社區出了幾個Javascript引擎,要嘗試在別的語言中如何集成Javascript,是個不錯的選擇。以下選了 github.com/dop251/goja 來做例子。

Hello world

照著倉庫的Readme,來一個:

package main

import (
"fmt"
js "github.com/dop251/goja"
)

func main() {
vm := js.New() // 創建engine實例
r, _ := vm.RunString(`
1 + 1
`) // 執行javascript代碼
v, _ : = r.Export().(int64) // 將執行的結果轉換為Golang對應的類型
fmt.Println(r)
}

這個例子展示了最基本的能力,給定一段Javascript的代碼文本,它能執行得到一個結果,並且能得到執行結果的宿主語言的表示形式。

交互

Javascript和Golang之間的交互分成兩個方面:Golang向Javascript引擎中注入一些上下文,例如註冊一些全局函數供Javascript使用,創建一個對象等;Golang從Javascript引擎中讀取一些上下文,例如一個計算過程的計算結果。先看第一類。

常用的手段是,通過Runtime類型提供的Set方法在全局註冊一個變量,例如

...
rts := js.New()
rts.Set("x", 2)
rts.RunString(`x+x`) // 4
...

此處Set的方法簽名是 func (r *Runtime) Set(name string, value interface{}) ,對於基本類型,不需要額外的包裝,就可以自動轉換,但是當需要傳遞一個複雜對象時,需要用 NewObject 包裝一下:

rts := js.New()
o := rts.NewObject()
o.Set("x", 2)
rts.Set("o", o)
rts.RunString(`o.x+o.x`) // 4

切換到Golang的視角,是個很自然的過程,想要創建一個對象,需要在Golang中先創建一個對應的表述,然後在Javascript中才能使用。對於更復雜的對象,嵌套就好了。

定義函數則有所不同,不同之處在於Javascript中的函數在Golang中的表示和其它類型的值不太一樣,Golang中表式Javascript中的函數的簽名為: func (js.FunctionCall) js.Value , js.FunctionCall 中包含了調用函數的上下文信息,基於此我們可以嘗試給Javascript增加一個 console.log 的能力:

...
func log(call js.FunctionCall) js.Value {
str := call.Argument(0)
fmt.Print(str.String())
return str
}

...
rts := js.New()
console := rts.NewObject()
console.Set("log", log)
rts.Set("console", console)
rts.RunString(`console.log('hello world')`) // hello world

相較於向Javascript引擎中注入一些信息,從中讀取信息則比較簡單,前面的hello world中展示了一種方法,執行一段Javascript代碼,然後得到一個結果。但是這種方法不夠靈活,如果想要精確的得到某個上下文,變量的值,就不那麼方便。為此, goja 提供了Get方法,Runtime類型的Get方法可以從Runtime中讀取某個變量的信息,Object類型的Get方法則可以從對象中讀取某個字段的值。簽名如下: func (r *Runtime) Get(name string) Value , func (o *Object) Get(name string) Value 。但是得到的值的類型都是Value類型,想要轉換成對應的類型,需要通過一些方法來轉換,這裡就不再贅述,有興趣可以去看它的文檔。

一個複雜些的例子

goja值提供了基本的解析執行Javascript代碼的能力,但是我們常見的宿主提供的能力,需要在使用的過程中自己去補充。下面就基於上面的技巧,提供一個簡單的 require 加載本地Javascript代碼的能力。

通過require加載一段Commjs格式Javascript代碼,直觀的流程:根據文件名,讀取文本,組裝成一個立即執行函數,執行,然後返回module對象,但是中間可以做一些小優化,比如已經被加載過的代碼, 就不重新加載,執行,只是返回就好了。大概的實現如下:

package core

import (
"io/ioutil"
"path/filepath"

js "github.com/dop251/goja"
)

func moduleTemplate(c string) string {
return "(function(module, exports) {" + c + "\\n})"
}

func createModule(c *Core) *js.Object {
r := c.GetRts()
m := r.NewObject()
e := r.NewObject()
m.Set("exports", e)

return m
}

func compileModule(p string) *js.Program {
code, _ := ioutil.ReadFile(p)
text := moduleTemplate(string(code))
prg, _ := js.Compile(p, text, false)

return prg
}

func loadModule(c *Core, p string) js.Value {
p = filepath.Clean(p)
pkg := c.Pkg[p]
if pkg != nil {
return pkg
}

prg := compileModule(p)

r := c.GetRts()
f, _ := r.RunProgram(prg)
g, _ := js.AssertFunction(f)

m := createModule(c)
jsExports := m.Get("exports")
g(jsExports, m, jsExports)

return m.Get("exports")
}

要想讓引擎能使用這個能力,就需要將require這個函數註冊到Runtime中,

// RegisterLoader register a simple commonjs style loader to runtime
func RegisterLoader(c *Core) {
r := c.GetRts()

r.Set("require", func(call js.FunctionCall) js.Value {
p := call.Argument(0).String()
return loadModule(c, p)
})
}

完整的例子有興趣可看 github.com/81120/gode

寫在後面

之前一直分不清Javascript引擎和Javascript執行環境的界限,通過這個例子,有了一個很具體的認識。而且,對Node本身的結構也有了一個更清楚的認知。在一些場景下,需要將一些語言嵌入到另一個語言中實現一些更靈活的功能和解耦,例如nginx中的lua,遊戲引擎中的lua,mongodb shell中的Javascipt,甚至nginx官方頭提供了一個閹割版本的Javascript實現作為配置的DSL。那麼在這種需要嵌入DSL的場景下,嵌入一個成熟語言的執行引擎比自己實現一個DSL要簡單方便得多。而且,各種場景下,對語言本身的要求也不盡相同,例如邊緣計算場景,嵌入式下,可以用Javascript來開發,但是是不是需要一個完整的V8呢?對環境和性能有特殊要求的場景下,限制DSL,提供必要的宿主語言擴展也是個不錯的思路吧。

原文鏈接:https://studygolang.com/articles/24904


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