百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 技术文章 > 正文

这可能是世界上最简单的用Go来写WebAssembly的教程

zhezhongyun 2025-02-07 19:52 40 浏览

  • 你认为 WebAssembly (WASM) 只用于图像处理、复杂的数学计算或者 Web 上的小小应用吗?
  • 你是否经常将 WASM 与 Web Workers 和 Service Workers 的概念混淆?
  • 你对 WASM 不感兴趣,是因为你认为现在的 Web 应用程序在未来 10 年里依旧是 JavaScript 主导?
  • 你是否想过用 JS 以外的语言做 Web 前端开发?

如果你不想细读,你可以看下我做的 demo 页面或者直接看下
go-wasm-cat-game-on-canvas-with-docker
这个项目,我会讲的简洁一些,尽量不浪费你的时间。以下是我这个项目的一些关键的代码解析。

故事开始了

我们的目标是给猫 做一个简单的小游戏:做一个小红点在手机上不停的移动,整个过程还有 HiFi 音乐 还有震动。整个项目我们会用 Golang (Go)这门语言来实现,包括 DOM 操作、逻辑还有相关的状态。

而而而而而且,由于猫咪不会使用鼠标,我们还需要给猫爪 做一些点击触摸的交互。

说一下我的理解!

把 WASM 想象成一个 通用虚拟机(UVM, Universal Virtual Machine) 或者一个沙箱,你只需编写一次任何代码,它便可以在任何地方运行。

WASM 是一个编译目标,而不是一种语言。就像你要同时针对 Windows,Mac OS 和 Linux 进行编译一样!

我不认为 WASM 会废弃 JS,你可以有其他选择而不用付出任何代价。

想象一下使用 Go,Swift,Rust,Ruby,C ++,OCaml 或者其他语言的开发人员。现在,他们可以使用自己喜欢的语言来创建交互式,联网,快速,具有脱机功能的网站和Web 应用。

你是否曾经参与过类似「一个项目是用一个代码仓库管理还是多个代码仓库管理?」问题的讨论?

好吧,不管你有没有,你现在也要想一下现在这个项目打算用一门语言实现还是多门语言实现了。

当大家可以使用相同的技术栈时,一切都会变得更加容易,尤其是团队之间的沟通。

你可以依旧使用 React 或者 Vue,但你现在开始也可以不用使用 JS 来开发了。

WASM 跟 Service Workers 还有 Web Workers 有什么区别?

Service Workers 还有 Web Workers 允许应用在后台运行,也可以做到离线运行和缓存。它们模仿线程,无法访问DOM,并且不能共享数据(仅能通过消息传递),只能在单独的上下文中运行。咦,其实我们甚至可以在其中运行 WASM 而不是 JS。对我来说,它们只提供一些具有特殊特权的抽象层,没有人说这些层必须执行 JS。

Service Workers 还有 Web Workers 是浏览器上的功能,不是 JS 的专有功能。

设置开发环境

我们将使用 WASM,Go,JS 和 Docker(这个是可选的) 来进行开发。

如果您不了解Go,但了解 JS,请 点击这里学习 Go,然后再回来继续阅读。让我们从 Go WASM Wiki 开始。

你可以使用安装在电脑本地的 go 版本,在这里我使用 Docker 的 golang:1.12-rc 镜像。只需在此处为 go 编译器设置两个 WASM 标志。在 main.go 中创建一个简单的 hello world 进行测试。

$ GOOS=js GOARCH=wasm go build -o game.wasm main.go

build_go:
 docker run --rm \
 -v `pwd`/src:/game \
 --env GOOS=js --env GOARCH=wasm \
 golang:1.12-rc \
 /bin/bash -c "go build -o /game/game.wasm /game/main.go; cp /usr/local/go/misc/wasm/wasm_exec.js /game/wasm_exec.js"

现在,让我们利用好 Go 团队提供的 wasm_exec.js 代码。代码里的全局变量 Go 对 WASM 进行了初始化操作,我们不必自己从头开始做好任何 DOM 的实现。等我们编译好 wasm 文件后,它会获取 .wasm 文件并运行我们的游戏。

总而言之,它应该看起来像这样:



  
    
    
    
    
    
  
  

放码过来!(当然是 Go 的码)

要渲染我们的这个小游戏, 这个标签应该足够了。我们可以直接从 Go 代码创建 DOM 结构和元素!这个 syscall/js 文件 (包含在标准 Go 库中)为我们处理了与 DOM 交互的方法。

main() 方法

我敢打赌,你很久没见过 main() 方法了 。

package main

import (
 // https://github.com/golang/go/tree/master/src/syscall/js
 "syscall/js"
)

var (
 // js.Value 可以是任意的 JS 对象、类型或者构造函数
 window, doc, body, canvas, laserCtx, beep js.Value
 windowSize struct{ w, h float64 }
)

func main() {
 setup()
}

func setup() {
 window = js.Global()
 doc = window.Get("document")
 body = doc.Get("body")

 windowSize.h = window.Get("innerHeight").Float()
 windowSize.w = window.Get("innerWidth").Float()

 canvas = doc.Call("createElement", "canvas")
 canvas.Set("height", windowSize.h)
 canvas.Set("width", windowSize.w)
 body.Call("appendChild", canvas)

 // 这个是小红点   Canvas 对象
 laserCtx = canvas.Call("getContext", "2d")
 laserCtx.Set("fillStyle", "red")

 // http://www.iandevlin.com/blog/2012/09/html5/html5-media-and-data-uri/
 beep = window.Get("Audio").New("data:audio/mp3;base64,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")
}

看起来是不是很像 JS 代码?

是的,这就是与 DOM 交互所需的全部内容!现在只需要几个 get 方法还有调用函数即可。

在这一点上,我问自己:在某种程度上,我仍然在写 JS … 这怎么算是升级?因为我们还不能直接访问 DOM,所以我们必须(通过 JS)调用 DOM 来做任何事情。想象一下如何用 JSX / React 来抽象化它。

实际上,已经可以做到了,请期待我的下篇文章 。

「渲染」还有事件处理

直接使用 syscall / js 库,这个写法看起来有点像 ES5 的回调。但我们能够监听 DOM 事件,而且那些静态类型看起来很干净!

func main() {
 setup()

  // 在编译时声明渲染器
 var renderer js.Func
 // 没有错,看起来很像 JS 的回调  
 renderer = js.FuncOf(func(this js.Value, args []js.Value) interface{} {
  updateGame()
  // 实现 60FPS 的动画
  window.Call("requestAnimationFrame", renderer)
  return nil
 })
 window.Call("requestAnimationFrame", renderer)

 // 让我们处理下 鼠标/手势 点击事件
 var mouseEventHandler js.Func = js.FuncOf(func(this js.Value, args []js.Value) interface{} {
  updatePlayer(args[0])
  return nil
 })
 window.Call("addEventListener", "pointerdown", mouseEventHandler)
}

func updatePlayer(event js.Value) {}
func updateGame() {}

日志记录、音频播放以及「异步」执行

在 Go 中,有一个惯例是把所有的函数都写成同步的方式,由调用者决定函数的执行是否是异步的。异步运行函数非常简单,只要在前面加上 go 就行了!它使用自己的上下文创建一个线程,你仍然可以将父级上下文绑定给它,不要担心哈。

func updatePlayer(event js.Value) {
 mouseX := event.Get("clientX").Float()
 mouseY := event.Get("clientY").Float()
 
  // `go` 关键字是主要用来实现线程、异步、并行的功能
 // TODO 与 Web Workers 的区别
 // TODO 与 Service Workers 的区别
 // https://gobyexample.com/goroutines
 go log("mouseEvent", "x", mouseX, "y", mouseY)

 // 下一个关键点
 if isLaserCaught(mouseX, mouseY, gs.laserX, gs.laserY) {
  go playSound()
 }
}

// 不要以为我用了什么黑魔法,这里直接使用了 HTML5 的 API
// https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/HTMLAudioElement#Basic_usage
func playSound() {
 beep.Call("play")
 window.Get("navigator").Call("vibrate", 300)
}

// 这里主要用了 JS 的解构赋值语法
// 这里的 `...interface{}` 有点像 TS 的 `any` 语法
// https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Functions/rest_parameters#Description
func log(args ...interface{}) {
 window.Get("console").Call("log", args...)
}

让游戏一直跑下去!

该代码创建一个非缓冲通道,并尝试从该通道接收数据。因为没有人向它发送任何东西,它本质上是一个永久的阻塞操作,允许我们永远运行我们的程序。

func main() {
 // https://stackoverflow.com/a/47262117
 // 创建空通道
 runGameForever := make(chan bool)

 setup()

 // 尝试从空通道接收
 // 由于没有人向它发送任何数据,它本质上是一个永久阻塞操作
  // 我们有一个 daeomon / service / background 程序
  // 在 WASM 里,我们的游戏会一直运行  
 <-runGameForever
}

更新游戏状态并移动小红点

这里没有状态管理,只有一个简单的声明类型的结构体,它不允许在内部传递任何不正确的值。

import (
 "math"
)

type gameState struct{ laserX, laserY, directionX, directionY, laserSize float64 }

var (
 // gs 处于最高范围,小于这个范围小红点   都能都能访问
 gs = gameState{laserSize: 35, directionX: 3.7, directionY: -3.7, laserX: 40, laserY: 40}
)

func updateGame() {
 // 边界判断
 if gs.laserX+gs.directionX > windowSize.w-gs.laserSize || gs.laserX+gs.directionX < gs.laserSize {
  gs.directionX = -gs.directionX
 }
 if gs.laserY+gs.directionY > windowSize.h-gs.laserSize || gs.laserY+gs.directionY < gs.laserSize {
  gs.directionY = -gs.directionY
 }

 // 移动小红点  
 gs.laserX += gs.directionX
 gs.laserY += gs.directionY
r/> // 清除画布
 laserCtx.Call("clearRect", 0, 0, windowSize.w, windowSize.h)
r/> //画一个小红点  
 laserCtx.Call("beginPath")
 laserCtx.Call("arc", gs.laserX, gs.laserY, gs.laserSize, 0, math.Pi*2, false)
 laserCtx.Call("fill")
 laserCtx.Call("closePath")
}r/>
// 判断点击的点是不是在小红点   内部
func isLaserCaught(mouseX, mouseY, laserX, laserY float64) bool {r/> // 直接这样返回是不行的r/> // return laserCtx.Call("isPointInPath", mouseX, mouseY).Bool()
> 
 // 所以这里我通过勾股定理   来实现r/> // 同时我给 laserSize 属性的值加上 15,让猫爪更容易点击   
 return (math.Pow(mouseX-laserX, 2) + math.Pow(mouseY-laserY, 2)) < math.Pow(gs.laserSize+15, 2)
}

总结

事实上,WASM 仍然被认为是一个 [MVP](
https://hacks.mozilla.org/2018/10/webassembly -post- MVP -future/) (MAP),你可以不用编写一行 JS,就能创建一个像这样的游戏。惊不惊讶!
CanIUse 上 WASM 的支持已经是一片绿色了,没有人可以阻止你去创建基于 WASM 的网站和应用。

你可以组合所有你想要的语言,像是把 JS 转成 WASM。最后,它们都将编译成 WASM 字节码。如果你需要在他们之间分享任何东西,也没问题,因为它们可以共享原始内存。

我担心的是,在最近的新闻中,我们关注到 微软正在开发 Chromium 浏览器 还有 Firefox市场份额低于9%。这使谷歌在 WASM 上有了致命的切换能力。如果他们不愿意配合,大众可能永远不会知道有这个特性。

现在都有谁在用 WASM?

你必须得承认,我的项目已经在用了。这个项目仅仅是画了一个全屏的画布,这里有一些更高级的例子,它们关注于语义 Web awesome-wasm#web-frameworks-libraries

同时,也有相当多的项目已经上了 WASM 的车了。我对 Spotify、Twitch 和 FigmaEWASM 更感兴趣。

Web3 时代的 WASM

现在,如果你想在手机上使用以太坊钱包(Ethereum wallet),你必须从应用商店下载一个类似于 http://Status.im 的移动端钱包 App,并且信任所有商家。

如果有一个先进的 Web App,可以运行 geth (Go Ethereum 客户端),并且能在 WebRTC 上光速同步,这会怎么样?它可以使用 Service Worker 来更新它的 WASM 代码并在后台运行,可以托管在 IPFS/Dat 上。

一些有用的关于 WASM 的文章、资源还有学习资料

  • WebAssembly is more than the web
  • WebAssembly and Go: A look at the future 还有 HN comments
  • Mozilla HacksHacker News 发布的文章
  • WebAssembly architecture for Goawesome-wasm , awesome-wasm-langs , gowasm-experiments , WasmWeekly , WasmRocks , SPA with C++ , better DOM bindings for Go

感谢 twifkak 在 Android Chrome 上对 Go 的优化!

原标题:The world’s easiest introduction to WebAssembly
原文链接:The world’s easiest introduction to WebAssembly - freeCodeCamp.org - Medium
作者:Martin Olsansky (olso)

相关推荐

Chinese vice premier calls for multilateralism at Davos

DAVOS,Switzerland,Jan.21(Xinhua)--ChineseVicePremierDingXuexiangdeliveredaspeechatthe...

用C++ Qt手把手打造炫酷汽车仪表盘

一、项目背景与核心价值在车载HMI(人机交互界面)开发领域,虚拟仪表盘是智能座舱的核心组件。本项目基于C++Qt框架实现一个具备专业级效果的时速表模块,涵盖以下技术要点:Qt图形绘制核心机制(QPa...

系列专栏(八):JS的第七种基本类型Symbols

ES6作为新一代JavaScript标准,已正式与广大前端开发者见面。为了让大家对ES6的诸多新特性有更深入的了解,MozillaWeb开发者博客推出了《ES6InDepth》系列文章。CSDN...

MFC界面开发工具BCG v31.1 - 增强功能区、工具箱功能

点击“了解更多”获取工具亲爱的BCGSoft用户,我们非常高兴地宣布BCGControlBarProfessionalforMFC和BCGSuiteforMFCv31.2正式发布!新版本支...

雅居乐上调出售吉隆坡项目保留金,预计亏损扩大至6.64亿元

1月2日,雅居乐集团(03383.HK)发布有关出售一家附属公司股权披露交易的补充公告。此前雅居乐集团曾公告,2023年11月8日(交易时段后),集团子公司AgileRealEstateDeve...

Full text: Address by Vice Premier Ding Xuexiang&#39;s at World Economic Forum Annual Meeting 2025

DAVOS,Switzerland,Jan.21(Xinhua)--ChineseVicePremierDingXuexiangonTuesdaydeliveredasp...

手机性能好不好 GPU玄学曲线告诉你

前言各位在看测试者对手机进行评测时或许会见过“安卓玄学曲线”,所谓中的安卓玄学曲线真名为“ProfileGPURendering”。大多数情况下,在系统“开发者选项中被称为“GPU显示配置文件”或...

小迈科技 X Hologres:高可用的百亿级广告实时数仓建设

通过本文,我们将会介绍小迈科技如何通过Hologres搭建高可用的实时数仓。一、业务介绍小迈科技成立于2015年1月,是一家致力以数字化领先为优势,实现业务高质量自增长的移动互联网科技公司。始...

vue3新特征和所有的属性,方法汇总及其对应源码分析

vue3新特征汇总与源码分析(备注:vue3使用typescript编写)何为应用?constapp=Vue.createApp({})app就是一个应用。应用的配置和应用的API就是app应用...

China&#39;s stability redefines global trade in a volatile era

ContainersareunloadedatQingdaoPort,eastChina'sShandongProvince,December10,2024.[Photo/X...

QML 实现图片帧渐隐渐显轮播

前言所谓图片帧渐隐渐显轮播就是,一组图片列表,当前图片逐渐改变透明度隐藏,同时下一张图片逐渐改变透明度显示,依次循环,达到渐隐渐显的效果,该效果常用于图片展示,相比左右自动切换的轮播方式来说,这种方式...

前端惊魂夜:我竟在CSS里写出了JavaScript?

凌晨两点,写字楼里只剩下我工位上的一盏孤灯。咖啡杯见底,屏幕的光映在疲惫的眼镜片上。为了实现一个极其复杂的动态渐变效果,我翻遍了MDN文档,试遍了所有已知的CSS技巧,却始终差那么一口气。“要是CSS...

10 个派上用场的 Flutter 小部件

尝试学习一门新语言可能会令人恐惧和厌烦。很多时候,我们希望我们知道早先存在的某些功能。在今天的文章中,我将告诉你我希望早点知道的最方便的颤振小部件。SpacerSpacer创建一个可调整的空白空...

让我的 Flutter 代码整洁 10 倍的 5 种

如果你曾在Flutter中使用过SingleTickerProviderStateMixin来制作动画,猜猜怎么着?你已经使用过Mixin了——恭喜你,你已经处于一段你甚至不知道的关...

daisyUI - 主题漂亮、代码纯净!免费开源的 Tailwind CSS 组件库

漂亮有特色的CSS组件库,组件代码非常简洁,也支持深度定制主题、定制组件,可以搭配Vue/React等框架使用。关于daisyUIdaisyUI是一款极为流行的CSSUI组件库,...