WebAssembly和Go:對(duì)未來(lái)的觀望
我反對(duì)學(xué)習(xí) JavaScript 還有前端開發(fā)已經(jīng)不是秘密了。事實(shí)上,在 CSS 出現(xiàn)前我就學(xué)會(huì)了 HTML,不過(guò) JavaScript 是我做 Web 開發(fā)好久后的事情了。當(dāng)看到現(xiàn)代 Web 的發(fā)展時(shí),我感到不寒而栗。這個(gè)生態(tài)對(duì)于脫離已久的我來(lái)說(shuō)是如此迷茫。Node, webpack, yarn, npm, frameworks, UMD, AMD,我的天啊!
目前我關(guān)注 WebAssembly 也已經(jīng)有段時(shí)間了,期望它能讓我在沒(méi)有典型 JavaScript 構(gòu)建的情況下編寫 Web 應(yīng)用程序。
當(dāng)聽到 WebAssembly(wasm) 最近支持 Go 語(yǔ)言時(shí),我知道實(shí)驗(yàn)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟,并且迫切期待嘗試。在嘗試之前我讀了些好文章,而這篇文章將記錄我的一些體驗(yàn)。
為了用 Go 來(lái)寫 wasm,你需要先下載 Go 源碼并編譯好。從 Go 1.11 開始,WebAssembly 將被原生支持,但現(xiàn)在還沒(méi)有 release。
你可以按照 這里 的步驟來(lái)編譯 Go。因?yàn)?Go 本身也是用 Go 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的,所以在編譯之前你需要先有一個(gè)可以正常工作的 Go 二進(jìn)制版本來(lái)自舉自己。最終,你系統(tǒng)里會(huì)有兩個(gè)不同的 Go 版本。 注意:如果你后面忘了你系統(tǒng)里安裝了兩個(gè)版本的 Go,那可能會(huì)給你造成一些困擾。 可以使用 direnv 來(lái)管理 Go 版本,這樣你就可以為不同的項(xiàng)目來(lái)配置不同的 Go 了。
安裝***的 Go 后,就可以體驗(yàn) WebAssembly 了。你需要一個(gè) HTML 文件和一個(gè) JavaScript 腳本來(lái)加載生成的 wasm 文件。這些都包含在 Go 安裝路徑下的 misc/wasm 目錄里。你可以復(fù)制它們到項(xiàng)目目錄,修改它們以加載你的 wasm 文件。
我的***個(gè)項(xiàng)目有點(diǎn)雄心勃勃,我打算用 Go 語(yǔ)言構(gòu)建一個(gè)看起來(lái)像 Web 組件 的東西,編譯成 WebAssembly。我并沒(méi)有把整件事做完,因?yàn)槲冶幻考乱绾味甲龅煤门眯臒┮鈦y。
首先,我將 GOROOT/misc/wasm 中的 HTML 和 JavaScript 文件復(fù)制到一個(gè)新目錄中,并添加了一個(gè) main.go 文件。根據(jù)我預(yù)先想好的計(jì)劃,我把 HTML 放進(jìn) DOM 的一個(gè)現(xiàn)有節(jié)點(diǎn),這個(gè) DOM 要在 HTML 中聲明。所以我創(chuàng)建了一個(gè)帶有 thing 作為 ID 的 HTML section 標(biāo)簽。
- <section class="main" id="thing" >Please wait...</section>
我在 HTML 文件底部的腳本標(biāo)簽上面插入了這個(gè)。接下來(lái),我知道我想程序化地替換這個(gè)節(jié)點(diǎn),所以我查找了 Go 的 wasm 庫(kù)中與 DOM 交互的語(yǔ)法。為 Go 添加了一個(gè) syscall/js 包,允許與 DOM 進(jìn)行交互。我使用了這段 Go 代碼得到了一個(gè) HTML 帶有 thing 作為 ID 的節(jié)點(diǎn)的引用:
- el := js.Global.Get("document").Call("getElementById", "thing")
現(xiàn)在我有一個(gè)空DOM節(jié)點(diǎn)的引用,我可以使用渲染的HTML來(lái)填充。因此下一步其實(shí)就是創(chuàng)建一些HTML并將其填充進(jìn)去。
我將著名的TodoMVC應(yīng)用作為靈感。首先我創(chuàng)建兩個(gè)文件:todo.go和todolist.go。這些文件包含一些Go結(jié)構(gòu)來(lái)表示Todo事項(xiàng),和Todo事項(xiàng)列表。
- type Todo struct {
- Title string
- Completed bool
- //Root js.Value
- tree *vdom.Tree
- }
- type TodoList struct {
- Todos []Todo
- Component
- }
- type Component struct {
- Name string
- Root js.Value
- Tree *vdom.Tree
- Template string
- }
我也有點(diǎn)自大,開始將東西提取到Component類型中,并認(rèn)為我可以將它嵌入到我的自定義類型中,以便向它們提供Web 組件功能。 我沒(méi)有完成這個(gè)想法。。。在后文你會(huì)看到原因。
這些自定義Go類型每一個(gè)都有一個(gè)Render()方法和模板:
- var todolisttemplate = `<ul>
- {{range $i, $x := $.Todos}}
- {{$x.Render}}
- {{end}}
- </ul>`
- func (todoList *TodoList) Render() error {
- tmpl, err := template.New("todolist").Parse(todoList.Template)
- if err != nil {
- return err
- }
- // Execute the template with the given todo and write to a buffer
- buf := bytes.NewBuffer([]byte{})
- if err := tmpl.Execute(buf, todoList); err != nil {
- return err
- }
- // Parse the resulting html into a virtual tree
- newTree, err := vdom.Parse(buf.Bytes())
- if err != nil {
- return err
- }
- if todoList.Tree != nil {
- // Calculate the diff between this render and the last render
- // patches, err := vdom.Diff(todo.tree, newTree)
- } // if err != nil {
- // return err
- // }
- // Effeciently apply changes to the actual DOM
- // if err := patches.Patch(todo.Root); err != nil {
- // return err
- // }
- } else {
- todoList.Tree = newTree
- }
- // Remember the virtual DOM state for the next render to diff against
- todoList.Tree = newTree
- todoList.Root.Set("innerHTML", string(newTree.HTML()))
- return nil
- }
我的想法是用我找到的 vdom 包來(lái)做這些渲染,這樣的話渲染的效率會(huì)更高一些。這就是我遇到的***個(gè)問(wèn)題。
GopherJS和Go/wasm之間的區(qū)別
vdom包專為GopherJS而寫,而 GopherJS 是一個(gè)從Go到Javascript的轉(zhuǎn)譯器?;诒憬?,GopherJS使用js.Object類型。Go的新wasm庫(kù)syscall/js使用js.Value類型。它們精神上是相似的,但在實(shí)現(xiàn)上大為不同。這意味著我使用vdom渲染的想法是行不通的,除非我將vdom使用的js.Object移植到使用js.Value。盡管vdom的tree.HTML()函數(shù)在不用修改的情況下就可以運(yùn)行,因此我可以將HTML節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部HTML設(shè)置為vdom解析出的內(nèi)容。Render()函數(shù)解析Go結(jié)構(gòu)模板,將Go結(jié)構(gòu)的實(shí)例作為上下文來(lái)傳值。然后它用vdom庫(kù)創(chuàng)建一個(gè)解析dom樹,而且在函數(shù)的***一行渲染樹:
- todoList.Root.Set("innerHTML", string(newTree.HTML()))
此時(shí),我已經(jīng)有了一個(gè)可以運(yùn)行的Go/wasm原型,沒(méi)有連接任何事件。但是它確實(shí)可以渲染成dom并顯示在瀏覽器。這是巨大的一步;我當(dāng)時(shí)很興奮。
我創(chuàng)建了一個(gè)Makefile,這樣我就不用一次又一次的輸入冗長(zhǎng)的編譯命令:
- wasm2:
- GOROOT=~/gowasm GOARCH=wasm GOOS=js ~/gowasm/bin/go build -o example.wasm markdown.go
- wasm:
- GOROOT=~/gowasm GOARCH=wasm GOOS=js ~/gowasm/bin/go build -o example.wasm .
- build-server:
- go build -o server-app server/server.go
- run: build-server wasm
- ./server-app
基于現(xiàn)在的Web Assembly狀態(tài),這個(gè)makefile也指出了一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。新型瀏覽器會(huì)忽略WASM文件,除非給他們提供合適的MIME類型。 這篇文章 有一個(gè)簡(jiǎn)單的HTTP文件服務(wù)器,它為web assembly文件設(shè)置了正確的MIME類型。我將其復(fù)制到我的項(xiàng)目,并將其用于應(yīng)用中。如果你的web服務(wù)器確實(shí)為.sasm文件配置好了,那么你就不需要自定義服務(wù)器。
提出挑戰(zhàn)
在這一點(diǎn)上,我意識(shí)到Web Assembly可以正常運(yùn)行,而也許更重要的是:GopherJS的很多代碼很少甚至不用修改就可以在Web Assembly可以正常運(yùn)行。我給自己提出挑戰(zhàn)( nerd sniped )。我嘗試的下一件事情是找一個(gè) vecty 應(yīng)用并編譯它。由于vecty是專為GopherJS所寫,而且使用了js.Object類型而不是js.Vaule,因此要想失敗很困難。為了讓vecty在wasm中編譯,我 fork了vecty ,然后做了一些修改,一些處理,并注釋了很多代碼。
最終的結(jié)果就是放在在vecty/example目錄中的markdown編輯器可以在Web Assembly中***運(yùn)行。本文有點(diǎn)冗長(zhǎng),因此我會(huì)讓你 在這 看源碼??偨Y(jié):它與GopherJS版本幾乎完全相同,但是在main()退出的時(shí)候web assembly也會(huì)退出,因此為了阻止退出并保持應(yīng)用運(yùn)行,我在main()結(jié)尾添加了一個(gè)空的通道接收。
事件
Go 的 syscall/js 使用了一個(gè)非常不同的方法來(lái)進(jìn)行事件注冊(cè),我不得不修改 vecty 的事件 注冊(cè)代碼 才能使用 wasm 新的回調(diào)注冊(cè),在這里我花了非常多的時(shí)間。不過(guò)直到現(xiàn)在,這個(gè)方法工作的還不錯(cuò)。
結(jié)論

通過(guò)對(duì)這些事件課程的學(xué)習(xí),我認(rèn)定 WebAssembly 就是 Web 開發(fā)的未來(lái)。它可以使用任何語(yǔ)言作為“前端語(yǔ)言”來(lái)進(jìn)行 Web 開發(fā),然后編譯為 wasm 就可以了。這給像我一樣并不想再學(xué)習(xí) Javascript,而可以使用自己喜歡的語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行 Web 開發(fā)的人帶來(lái)了很多好處。