Java现在也可以搞WebAssembly了

Posted 2021-04-25 OSC开源社区

用于执行 WebAssembly 二进制程序的 Wasmer 公开了目前业内首个支持 WebAssembly 的 Java 扩展库 Wasmer JNI。

根据介绍，此次开源出来的 Wasmer JNI 的特性包括：

• 易于使用：API 模仿标准的 WebAssembly API

• 快：极尽可能运行 WebAssembly 模块

• 安全：对 WebAssembly 的所有调用完全安全并且沙箱化隔离（采用 Rust 编写而成）

Wasmer JNI 库为不同平台生成 JAR 包，目前支持：

• amd64-darwin ：macOS、x86 64

• amd64-linux ：Linux、x86 64

• amd64-windows ：Windows、x86 64

同时开发者可以为自己的平台和架构生成自己的 JAR。

性能方面，由于 Wasmer JNI 是首个执行 WebAssembly 的 Java 库，因此无法与 Java 生态中的其它项目作比较，但是，不过因为 Wasmer 自身的设计上有优势，它带有 3 个后端：Singlepass、Cranelift 与 LLVM，Wasmer JNI 库目前使用 Cranelift 后端，这在编译时间和执行时间之间提供了最佳折衷方案。Wasmer 在 WebAssembly 服务器运行时领域居于领先地位，去年获得了 InfoWorld 2019 年最佳开源软件奖。

来看一个从 Java 调用 WebAssembly 的 demo：

从一个简单的 Rust 程序入手，将其编译为 WebAssembly，然后从 Java 执行。

#[no_mangle]
pub extern fn sum(x: i32, y: i32) -> i32 {
 x + y
}

编译为 WebAssembly 后，得到一个名为 simple.wasm 的文件。

接着 Java 程序通过传递 5 和 37 这两个参数来执行 sum 函数：

import org.wasmer.Instance;

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;

class SimpleExample {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
 // Read the WebAssembly bytes.
 byte[] bytes = Files.readAllBytes(Paths.get("simple.wasm"));

 // Instantiate the WebAssembly module.
 Instance instance = new Instance(bytes);

 // Get the `sum` exported function, call it by passing 5 and 37, and get the result.
 Integer result = (Integer) instance.exports.getFunction("sum").apply(5, 37)[0];

 assert result == 42;

 instance.close();
 }
}

可以看到，Wasmer JNI 的 API 与标准 javascript API 非常相似。

关于 Wasmer JNI 的更多信息，可以查看官方公告：

https://medium.com/wasmer/announcing-the-first-java-library-to-run-webassembly-wasmer-jni-89e319d2ac7c

WebAssembly 也叫 WASM，它是为基于栈的虚拟机设计的二进制指令格式，WASM 作为可移植目标，用于编译高级语言（如 C/C++/Rust），从而可以在 Web 上部署高性能客户端和服务器应用，同时它也可以在许多其它环境中使用。

WebAssembly 描述了一种内存安全的沙箱执行环境，该环境甚至可以在现有 JavaScript 虚拟机内部实现。当嵌入到 Web 中时，WebAssembly 将强制执行浏览器的同源和权限安全策略。

WASM 有多种实现，包括浏览器和独立系统，它可以用于视频和音频编解码器、图形和 3D、多媒体和游戏、密码计算或便携式语言实现等应用。目前 WASM 已经支持 Chrome、Firefox、Safari 与 Edge 浏览器。

对于 Web 来说，因为其虚拟指令集设计，WebAssembly 可让加载的页面以本地编译代码运行，从而可以提高 Web 性能。换句话说，WebAssembly 可以实现接近本地的性能，并且优化加载时间，同时最重要的是，它可以作为现有代码库的编译目标。

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