鸿蒙5.0开发进阶：NDK开发-利用JSVM-API接口进行WebAssembly模块相干开发
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简介
JSVM-API WebAssembly 接口提供了 wasm 字节码编译、wasm 函数优化、wasm cache 序列化和反序列化的能力。
基本概念
[*]wasm module：表示一个 WebAssembly 模块，通过 OH_JSVM_CompileWasmModule 接口可以从 wasm 字节码或 wasm cache 创建 wasm module。通过 OH_JSVM_IsWasmModuleObject 接口可以判定一个 JSVM_Value 是否是一个 wasm module。
[*]wasm function：表示 wasm module 中界说的函数，wasm function 在导出后被外部代码利用。OH_JSVM_CompileWasmFunction 接口提供了将 wasm function 编译为优化后的机器码的能力，方便开发者对指定 wasm function 提前编译和函数粒度的并行编译。
[*]wasm cache：对 wasm module 中的机器码进行序列化，天生的数据被称为 wasm cache。wasm cache 的创建和释放接口分别为 OH_JSVM_CreateWasmCache 和 OH_JSVM_ReleaseCache (对应的 cacheType 为 JSVM_CACHE_TYPE_WASM)。
接口说明
接口功能说明OH_JSVM_CompileWasmModule将 wasm 字节码同步编译为 wasm module。假如提供了 cache 参数，先实验将 cache 反序列为 wasm module，反序列化失败时再执行编译。OH_JSVM_CompileWasmFunction将 wasm module 中指定编号的函数编译为优化后的机器码，现在只使能了最高的优化等级，函数编号的合法性由接口调用者保证。OH_JSVM_IsWasmModuleObject判定传入的值是否是一个 wasm module。OH_JSVM_CreateWasmCache将 wasm module 中的机器码序列化为 wasm cache，假如 wasm module 不包含机器码，则会序列化失败。OH_JSVM_ReleaseCache释放由 JSVM 接口天生的 cache。传入的 cacheType 和 cacheData 必须匹配，否则会产生未界说行为。 利用示例
本文仅对接口对应 C++ 及 ArkTS 相干代码进行展示。
cpp 部门代码：
// hello.cpp
#include "napi/native_api.h"
#include "ark_runtime/jsvm.h"
#include <hilog/log.h>
#ifndef CHECK
#define CHECK(cond) \
do { \
if (!(cond)) { \
OH_LOG_ERROR(LOG_APP, "CHECK FAILED"); \
abort(); \
} \
} while (0)
#endif
// 判断一个 JSVM_Value 是否是 wasm module
static bool IsWasmModuleObject(JSVM_Env env, JSVM_Value value) {
bool result;
JSVM_Status status = OH_JSVM_IsWasmModuleObject(env, value, &result);
CHECK(status == JSVM_OK);
return result;
}
// 由 C 字符串创建 JSVM string
static JSVM_Value CreateString(JSVM_Env env, const char *str) {
JSVM_Value jsvmStr;
JSVM_Status status = OH_JSVM_CreateStringUtf8(env, str, JSVM_AUTO_LENGTH, &jsvmStr);
CHECK(status == JSVM_OK);
return jsvmStr;
}
// 由 C int32_t 创建 JSVM number
static JSVM_Value CreateInt32(JSVM_Env env, int32_t val) {
JSVM_Value jsvmInt32;
JSVM_Status status = OH_JSVM_CreateInt32(env, val, &jsvmInt32);
CHECK(status == JSVM_OK);
return jsvmInt32;
}
// 对 wasm module 进行实例化
static JSVM_Value InstantiateWasmModule(JSVM_Env env, JSVM_Value wasmModule) {
JSVM_Status status = JSVM_OK;
JSVM_Value globalThis;
status = OH_JSVM_GetGlobal(env, &globalThis);
CHECK(status == JSVM_OK);
JSVM_Value WebAssembly;
status = OH_JSVM_GetProperty(env, globalThis, CreateString(env, "WebAssembly"), &WebAssembly);
CHECK(status == JSVM_OK);
JSVM_Value WebAssemblyInstance;
status = OH_JSVM_GetProperty(env, WebAssembly, CreateString(env, "Instance"), &WebAssemblyInstance);
CHECK(status == JSVM_OK);
JSVM_Value instance;
JSVM_Value argv[] = {wasmModule};
status = OH_JSVM_NewInstance(env, WebAssemblyInstance, 1, argv, &instance);
CHECK(status == JSVM_OK);
return instance;
}
// 获取 wasm 字节码 (add 模块)
static std::vector<uint8_t> GetAddWasmBuffer() {
// 以下 wasmBuffer 对应的 wasm 字节码文本格式如下所示，只包含了一个函数 add
// (module
// (func $add (param $lhs i32) (param $rhs i32) (result i32)
// local.get $lhs
// local.get $rhs
// i32.add
// )
// (export "add" (func $add))
// )
std::vector<uint8_t> wasmBuffer = {0x00, 0x61, 0x73, 0x6d, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x07, 0x01,
0x60, 0x02, 0x7f, 0x7f, 0x01, 0x7f, 0x03, 0x02, 0x01, 0x00, 0x07,
0x07, 0x01, 0x03, 0x61, 0x64, 0x64, 0x00, 0x00, 0x0a, 0x09, 0x01,
0x07, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x01, 0x6a, 0x0b};
return wasmBuffer;
}
// 验证 wasm instance 功能 (add 模块)
static void VerifyAddWasmInstance(JSVM_Env env, JSVM_Value wasmInstance) {
JSVM_Status status = JSVM_OK;
// 从 wasm instance 获取 exports.add 函数
JSVM_Value exports;
status = OH_JSVM_GetProperty(env, wasmInstance, CreateString(env, "exports"), &exports);
CHECK(status == JSVM_OK);
JSVM_Value add;
status = OH_JSVM_GetProperty(env, exports, CreateString(env, "add"), &add);
CHECK(status == JSVM_OK);
// 执行 exports.add(1, 2)，期望得到结果 3
JSVM_Value undefined;
OH_JSVM_GetUndefined(env, &undefined);
JSVM_Value one = CreateInt32(env, 1);
JSVM_Value two = CreateInt32(env, 2);
JSVM_Value argv[] = {one, two};
JSVM_Value result;
status = OH_JSVM_CallFunction(env, undefined, add, 2, argv, &result);
CHECK(status == JSVM_OK);
int32_t resultInt32;
OH_JSVM_GetValueInt32(env, result, &resultInt32);
CHECK(resultInt32 == 3);
}
// WebAssembly demo 主函数
static JSVM_Value WasmDemo(JSVM_Env env, JSVM_CallbackInfo info) {
JSVM_Status status = JSVM_OK;
std::vector<uint8_t> wasmBuffer = GetAddWasmBuffer();
uint8_t *wasmBytecode = wasmBuffer.data();
size_t wasmBytecodeLength = wasmBuffer.size();
JSVM_Value wasmModule;
// 根据 wasm 字节码得到 wasm module
status = OH_JSVM_CompileWasmModule(env, wasmBytecode, wasmBytecodeLength, NULL, 0, NULL, &wasmModule);
CHECK(status == JSVM_OK);
CHECK(IsWasmModuleObject(env, wasmModule));
// 对当前 wasm module 中定义的第一个函数 (即 add) 执行编译优化
int32_t functionIndex = 0;
// 注意：当前只支持 high level optimization，即传入 JSVM_WASM_OPT_BASELINE 和传入 JSVM_WASM_OPT_HIGH 效果是一样的
status = OH_JSVM_CompileWasmFunction(env, wasmModule, functionIndex, JSVM_WASM_OPT_HIGH);
CHECK(status == JSVM_OK);
// 对编译得到的 wasm module 进行实例化
JSVM_Value wasmInstance = InstantiateWasmModule(env, wasmModule);
// 对实例化的 wasm instance 中的函数进行功能验证
VerifyAddWasmInstance(env, wasmInstance);
// 创建 wasm cache
const uint8_t *wasmCacheData = NULL;
size_t wasmCacheLength = 0;
status = OH_JSVM_CreateWasmCache(env, wasmModule, &wasmCacheData, &wasmCacheLength);
CHECK(status == JSVM_OK);
// 期望 wasm cache 创建成功
CHECK(wasmCacheData != NULL);
CHECK(wasmCacheLength > 0);
// 通过将 wasm cache 赋值来模拟 cache 持久化，实际使用场景可能将 wasm cache 保存到文件
std::vector<uint8_t> cacheBuffer(wasmCacheData, wasmCacheData + wasmCacheLength);
// cache 一旦保存完成后，需要显式释放，以免发生内存泄露
// 注意：传入的 JSVM_CacheType 必须匹配
status = OH_JSVM_ReleaseCache(env, wasmCacheData, JSVM_CACHE_TYPE_WASM);
CHECK(status == JSVM_OK);
// 使用 wasm code 反序列化来生成 wasm module
bool cacheRejected;
JSVM_Value wasmModule2;
status = OH_JSVM_CompileWasmModule(env, wasmBytecode, wasmBytecodeLength, cacheBuffer.data(), cacheBuffer.size(),
&cacheRejected, &wasmModule2);
CHECK(status == JSVM_OK);
// 传入的 wasm cache 如果是匹配的，且内部校验通过 (如版本)，则会接受 cache
CHECK(cacheRejected == false);
CHECK(IsWasmModuleObject(env, wasmModule2));
// 对反序列化得到的 wasmModule2 进行同样的操作：函数编译、实例化、验证功能，期望也都是通过的
status = OH_JSVM_CompileWasmFunction(env, wasmModule2, functionIndex, JSVM_WASM_OPT_HIGH);
CHECK(status == JSVM_OK);
JSVM_Value wasmInstance2 = InstantiateWasmModule(env, wasmModule);
VerifyAddWasmInstance(env, wasmInstance2);
JSVM_Value result;
OH_JSVM_GetBoolean(env, true, &result);
return result;
}
// WasmDemo 方法注册回调
static JSVM_CallbackStruct param[] = {
{.data = nullptr, .callback = WasmDemo}
};
static JSVM_CallbackStruct *method = param;
// 将 C++ callback WasmDemo 函数注册为 JSVM globalThis.wasmDemo 属性，供 JS 侧调用
static JSVM_PropertyDescriptor descriptor[] = {
{"wasmDemo", nullptr, method++, nullptr, nullptr, nullptr, JSVM_DEFAULT},
}; ArkTS 侧示例代码：
import hilog from "@ohos.hilog"
// 通过 import 的方式，引入 Native 能力。
import napitest from "libentry.so"
try {
let result = napitest.runJsVm('wasmDemo()');
hilog.info(0x0000, 'JSVM', 'WasmDemo result: %{public}s', result);
} catch (error) {
hilog.error(0x0000, 'JSVM', 'WasmDemo result: %{public}s', error.message);
} https://i-blog.csdnimg.cn/direct/06f1cc0b375e455296ba10c75a2b64a3.png
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