用Golang運行JavaScript的實現示例

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，并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，例如注冊一些全局函數供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方法在全局注冊一個變量，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{})，對于基本類型，不需要額外的包裝，就可以自動轉換，但是當需要傳遞一個復雜對象時，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，然后在Javascript中才能使用。對于更復雜的對象，嵌套就好了。

定義函數則有所不同，不同之處在于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，基于此我們可以嘗試給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

相較于向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，然后得到一個結果。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，就不那么方便。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，這里就不再贅述，有興趣可以去看它的文檔。

一個復雜些的例子

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。下面就基于上面的技巧，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，然后返回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這個函數注冊到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

寫在后面

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，游戲引擎中的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。那么在這種需要嵌入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。

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持億速云。