不安分的 Go 語言開始入侵 Web 前端領域了！
作者 | 老錢
責編 | 胡巍巍
本文經授權轉載自“碼洞”（ID：codehole）
從 Go 語言誕生以來，它就開始不斷侵蝕 Java 、C、C++ 語言的領地。今年下半年 Go 語言釋出了 1.11 版本，引入了 WebAssembly 技術，瀏覽器端 Javascript 的壟斷地位也開始遭遇 Go 語言的攻擊。這次不同以往，它意味著 Go 語言從後端滲透進了前端，進入了一個全新的世界。
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WebAssembly 執行原理
WebAssembly 這個名字翻譯過來就是 「Web 彙編」，也就是 Web 端的組合語言。它是一段二進位制位元組碼程式，Javascript 可以將這段二進位制程式編譯成模組，然後再例項化這個模組就可以呼叫位元組碼邏輯了。WebAssembly 程式碼執行的速度很快，比 Javascript 要快很多，Javascript 可以通過 WebAssembly 技術將關鍵性耗費效能的邏輯交給 WebAssembly 來做就可以明顯提升瀏覽器端的效能。
對比顯示，使用 WebAssembly 執行斐波那契數列相比使用原生 Javascript 來實現，執行效率上能帶來 3.5 倍的提升。
WebAssembly 是一項比較新的技術，只有比較現代的瀏覽器才支援 WebAssembly，例如 Chrome、FireFox瀏覽器。
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Go WebAssembly 執行原理
Go 編譯器可以將程式碼編譯成 WebAssembly 二進位制位元組碼，被瀏覽器以靜態資源的形式載入進來後轉換成 Javascript 模組。有了這個模組，瀏覽器可以直接操縱 Go 語言生成的二進位制位元組碼邏輯。同時在 Go 語言編寫的程式碼中可以直接讀寫瀏覽器裡面 Javascript 執行時物件，這樣就完成了 Javascript 和 Go 程式碼的雙向互動。
Go 語言直到 1.11 版本之後才開啟了對 WebAssembly 的支援。如需體驗，必須升級。
Go WebAssembly 初體驗
下面我們就開始體驗一下 Chrome 瀏覽器與 Go 程式碼是如何互動的。我們要實現一個功能，在瀏覽器的輸入框裡輸入一個正整數，然後呼叫 Go 程式碼的斐波那契數列，再將結果再呈現在頁面上。涉及到 4 個檔案，分別是 fib.go、main.go、index.html、wasm_exec.js。
第一步
使用 Go 程式碼編寫 WebAssembly 模組檔案 fib.go，將 Go 語言實現的斐波那契函式註冊到 Javascript 全域性環境。這需要使用內建的 syscall/js 模組，它提供了和 Javascript 引擎互動的介面。
// fib.go
package main
import "syscall/js"
func main() {
f_fib := func(params []js.Value) {
var n = params[0].Int() // 輸入引數
var callback = params[1] // 回撥引數
var result = fib(n)
// 呼叫回撥函式，傳入計算結果
callback.Invoke(result)
}
// 註冊全域性函式
js.Global().Set("fib", js.NewCallback(f_fib))
// 保持 main 函式持續執行
select {}
}
// 計算斐波那契數
func fib(n int) int {
if n <= 0 {
return 0
}
var result = make([]int, n+1)
result[0] = 0
result[1] = 1
if n <= 1 {
return result[n]
}
for i:=2;i<=n;i++ {
result[i] = result[i-2] + result[i-1]
}
return result[n]
}
Go 語言註冊到 Javascript 引擎的函式在執行時是非同步的，所以這個函式沒有返回值，在完成計算後需要通過呼叫「傳進來的回撥函式」將結果傳遞到 Javascript 引擎。注意 main 函式要保持執行狀態不要退出，不然註冊進去的 fib 函式體就銷燬了。
第二步
下面將 Go 程式碼編譯成 WebAssembly 二進位制位元組碼。
$ GOARCH=wasm GOOS=js go build -o fib.wasm fib.go
執行完成後可以看到目錄下多了一個 fib.wasm，這個就是位元組碼檔案。它的大小是 1.3M，作為靜態檔案傳遞到瀏覽器似乎有點大，不過靜態檔案伺服器一般有 gzip 壓縮，壓縮後的大小隻有幾百K，這差不多也可以接受了。
第三步
編寫網頁檔案 index.html，這個網頁包含兩個輸入框，第一個輸入框用來輸入整數引數，第二個輸入框用來呈現計算結果。當第一個輸入框內容發生改變時，呼叫 Javascript 程式碼，執行通過 WebAssembly 註冊的 fib 函式。需要傳入引數 n 和回撥的函式。
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>Go wasm</title>
</head>
<style> body { text-align: center } input { height: 50px; font-size: 20px; } #result { margin-left: 20px; } </style>
<body>
<script src="wasm_exec.js"></script>
<script> // 容納 WebAssembly 模組的容器 var go = new Go(); // 下載 WebAssembly 模組並執行模組 // 也就是執行 Go 程式碼裡面的 main 函式 // 這樣 fib 函式就註冊進了 Javascript 全域性環境 WebAssembly.instantiateStreaming(fetch("fib.wasm"), go.importObject).then((result) => { go.run(result.instance); }); function callFib() { let paramInput = document.getElementById("param") let n = parseInt(paramInput.value || "0") // 傳入輸入引數和回撥函式 // 回撥函式負責呈現結果 fib(n, function(result) { var resultDom = document.getElementById("result") resultDom.value = result }) } </script>
// 輸入發生變化時，呼叫 WebAssembly 的 fib 函式
<input type="number" id="param" oninput="callFib()"/>
<input type="text" id="result" />
</body>
</html>
注意程式碼中引入了一個特殊的 JS 檔案 wasm_exec.js，這個檔案可以從 Go 安裝目錄的 misc 子目錄裡找到，將它直接拷貝過來。它實現了和 WebAssembly 模組互動的功能。
第四步
執行靜態檔案伺服器，這裡不能使用普通的靜態檔案伺服器，因為瀏覽器要求請求到的 WebAssemly 位元組碼檔案的 Content-Type 必須是 application/wasm，很多靜態檔案伺服器並不會因為副檔名是 wasm 就會自動使用這個 Content-Type。但是 Go 內建的 HTTP 伺服器可以。所以下面我們使用 Go 程式碼簡單編寫一個靜態檔案伺服器。
package main
import (
"log"
"net/http"
)
func main() {
mux := http.NewServeMux()
mux.Handle("/", http.FileServer(http.Dir(".")))
log.Fatal(http.ListenAndServe(":8000", mux))
}
使用下面的命令執行它：
$ go run main.go
第五步
開啟瀏覽器，訪問 http://localhost:8000，現在就可以體驗它的執行效果了。
Javascript 真的需要擔心 Go WebAssembly 的威脅麼？
其實根本不用擔心，WebAssembly 的目的是替換前端執行比較耗時的邏輯，不是用來替換前端框架的，它也替換不了。雖然開源社群冒出了一個 https://github.com/elliotforbes/oak 的 Go WebAssembly 框架，可以讓你使用 Go 語言編寫前端應用程式。但是我仔細看了一下它的的原始碼，發現它原來只是一個玩具，實現上沒幾行程式碼，離真實的應用程式差距太遠。
如果 Go WebAssembly 對 Javascript 是個威脅，那麼威脅 Javascript 的可不止 Go 語言了，能夠將程式碼編譯成 WebAssembly 位元組碼的語言多達幾十種。
希望將當前 Javascript 專案的部分程式碼替換成 Go 語言，成本也是顯而易見的。技術棧的切換成本，位元組碼的載入成本，框架專案持續整合的成本都是需要考慮的點。除非能獲得巨大的效能提升，否則使用純粹的 Javascript 來完成專案依然是最佳選擇。
作者簡介：老錢，著有《Redis 深度歷險》《深入理解 RPC》《快學 Go 語言》。
熟練使用 Java、Python、Golang 等多種計算機語言，開發過遊戲，製作過網站，寫過訊息推送系統和 SQL/">MySQL 中介軟體，實現過開源的 ORM 框架、Web 框架、RPC 框架等，目前任職 掌閱服務端技術專家。
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