Wasm 组件模型和惯用的代码生成

在文章实战开发的过程中，我们经常会遇到一些这样那样的问题，然后要卡好半天，等问题解决了才发现原来一些细节知识点还是没有掌握好。今天golang学习网就整理分享《Wasm 组件模型和惯用的代码生成》，聊聊，希望可以帮助到正在努力赚钱的你。

ArcJet：使用WebAssembly组件模型和惯用代码生成构建安全SDK

ArcJet将WebAssembly与我们的安全即代码SDK相结合，允许开发者直接在代码中实现常见的安全功能，例如PII检测和机器人检测。大部分逻辑都嵌入到Wasm中，提供接近原生性能的安全沙箱，符合我们“本地优先安全”的理念。

跨平台运行相同代码的能力非常重要，因为我们构建了从JavaScript到其他技术栈的支持。但这需要一个重要的抽象层来进行跨语言转换（我们的Wasm是从Rust编译的）。

WebAssembly组件模型是实现这一目标的强大工具，但其有效性取决于其周围的实现和工具。对于组件模型，这在主机（执行WebAssembly组件模型的环境）和客户（以任何语言编写并编译到组件模型的WebAssembly模块；在我们的例子中为Rust）的代码生成中最为明显。

组件模型定义了主机和客户之间通信的语言，主要由类型、函数、导入和导出组成。它试图定义一种通用的语言，但某些类型，例如变体、元组和资源，可能在某些编程语言中不存在。

当工具尝试为某种语言生成代码时，开发者通常需要进行创造性的映射，将组件模型类型映射到目标语言。例如，我们使用JCO生成JS绑定，并使用 {tag: string, value: string} 形式的JavaScript对象实现变体。甚至对于 result<_,_> 类型也有特殊情况，其中错误变体将转换为错误并抛出。

本文探讨了Wasm组件模型如何实现跨语言集成、主机和客户代码生成的复杂性，以及我们为用Go等语言实现惯用代码所做的权衡。

Go的主机代码生成

在ArcJet，我们必须构建一个工具来为主机生成用Go语言编写的代码。虽然我们的SDK尝试在本地分析所有内容，但这并非总是可行，因此我们有使用Go编写的API，它通过附加元数据来增强本地决策。

Go的设计具有非常简洁的语法和类型系统。直到最近，它甚至还没有泛型，并且仍然存在很大的局限性。这使得从组件模型到Go的代码生成变得复杂。

例如，我们可以将 result<_,_> 生成如下：

type botconfig interface {
    isbotconfig()
}

func (allowedbotconfig) isbotconfig() {}

func (deniedbotconfig) isbotconfig() {}

这在类型安全性和不必要的包装之间取得了良好的平衡。当然，也有一些需要包装的情况，但这些可以作为边缘情况处理。

开发者可能会遇到非惯用模式，导致代码冗长且难以维护。使用既定约定使代码更熟悉，但这确实需要一些额外的努力来实现。

我们决定采用惯用方式来最大限度地减少摩擦，让我们的团队更轻松，这样我们就知道在代码库中移动时会发生什么。

调用约定

工具开发者需要做出的一个重要决定是绑定的调用约定。这包括如何/何时编译导入、是否在设置或实例化期间编译Wasm模块以及清理。

在ArcJet代码库中，我们选择工厂/实例模式来优化性能。编译WebAssembly模块的成本很高，因此我们在 newbotfactory() 构造函数中执行一次。随后的 instantiate() 调用既快速又便宜，从而在生产工作负载中实现高吞吐量。

// ...代码片段...

这种工厂和实例构建模式需要更多代码，但选择它是为了在ArcJet服务的热路径中实现尽可能多的性能。通过预先加载编译成本，我们确保在ArcJet服务的热路径中（延迟最重要）请求处理尽可能高效。这种权衡确实增加了初始化代码的复杂性，但它的回报是每个请求的开销大大降低。

权衡

无论使用原生FFI还是组件模型，任何时候我们需要集成两种或多种语言，都需要做出权衡。

本文讨论了我们在ArcJet中遇到的一些挑战以及我们做出决定的原因。如果我们都基于同一组原语（例如组件模型和WIT）构建，那么我们都可以利用同一组高质量原语，例如 wit-bindgen 或 wit-component，并构建适合每个用例的工具。这就是为什么制定标准对每个人都有帮助。

WebAssembly组件模型为跨语言集成提供了强大的抽象，但将其类型转换为Go等语言会带来微妙的设计挑战。通过选择惯用模式并有选择地优化性能（例如使用工厂/实例模式），我们可以在保持效率的同时提供自然的开发者体验。

随着组件模型工具的发展，我们可以期待更精细的代码生成方法来进一步简化这些集成。

今天带大家了解了的相关知识，希望对你有所帮助；关于文章的技术知识我们会一点点深入介绍，欢迎大家关注golang学习网公众号，一起学习编程~