Go语言 JavaScript运行库 goja

Golang 中如何运行 Javascript 呢?github.com/dop251/goja  就是个不错的选择。以太坊软件 geth 就使用了 goja 用于解析和运行 javascript 脚本命令。

我们以 Hello world 为例,演示 goja 的使用方法。

1. goja 范例

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

func main() {
  vm := js.New() // 创建engine实例
  r, _ := vm.RunString(`
    1 + 1
 `) // 执行javascript代码
  v, _ : = r.Export().(int64) // 将执行的结果转换为Golang对应的类型
  fmt.Println(r)
}

这个例子展示了最基本的能力,给定一段Javascript的代码文本,它能执行得到一个结果,并且能得到执行结果的宿主语言的表示形式。

2. 交互

Javascript和Golang之间的交互分成两个方面:Golang向Javascript引擎中注入一些上下文,例如注册一些全局函数供Javascript使用,创建一个对象等;Golang从Javascript引擎中读取一些上下文,例如一个计算过程的计算结果。先看第一类。

常用的手段是,通过Runtime类型提供的Set方法在全局注册一个变量,例如:

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

切换到 Golang 的视角,是个很自然的过程,想要创建一个对象,需要在 Golang 中先创建一个对应的表述,然后在 Javascript 中才能使用。对于更复杂的对象,嵌套就好了。 定义函数则有所不同,不同之处在于 Javascript 中的函数在 Golang 中的表示和其它类型的值不太一样,Golang 中表式 Javascript 中的函数的签名为:func (js.FunctionCall) js.Value,js.FunctionCall 中包含了调用函数的上下文信息,基于此我们可以尝试给 Javascript 增加一个 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

相较于向Javascript引擎中注入一些信息,从中读取信息则比较简单,前面的hello world中展示了一种方法,执行一段Javascript代码,然后得到一个结果。但是这种方法不够灵活,如果想要精确的得到某个上下文,变量的值,就不那么方便。为此,goja提供了Get方法,Runtime类型的Get方法可以从Runtime中读取某个变量的信息,Object类型的Get方法则可以从对象中读取某个字段的值。签名如下:func (r *Runtime) Get(name string) Value,func (o *Object) Get(name string) Value。但是得到的值的类型都是Value类型,想要转换成对应的类型,需要通过一些方法来转换,这里就不再赘述,有兴趣可以去看它的文档。

3. 复杂范例

goja值提供了基本的解析执行Javascript代码的能力,但是我们常见的宿主提供的能力,需要在使用的过程中自己去补充。下面就基于上面的技巧,提供一个简单的require加载本地Javascript代码的能力。 通过require加载一段Commjs格式Javascript代码,直观的流程:根据文件名,读取文本,组装成一个立即执行函数,执行,然后返回module对象,但是中间可以做一些小优化,比如已经被加载过的代码, 就不重新加载,执行,只是返回就好了。

大概的实现如下:

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")
}

要想让引擎能使用这个能力,就需要将require这个函数注册到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)
  })
}

4. 导出函数

我们可以使用 goja 导出 javascript 中的函数,提供给 go 语言代码使用。

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

func main() {
	vm := js.New()
	
	var fn func(int32) int32
	err = vm.ExportTo(vm.Get("fib"), &fn)
	if err != nil {
		fmt.Println("Js函数映射到 Go 函数失败!")
		return
	}
	fmt.Println("斐波那契数列第30项的值为:", fn(4))
}

下一章:HMAC 算法的原理和实现

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