[譯] WebAssembly中的內存(爲何它比你想象的更安全)

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title: WebAssembly中的內存(爲何它比你想象的更安全)

date: 2018-3-22 23:58:00

categories: 翻譯

tags: WebAssembly

source: 原文地址

auther: Lin Clark

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WebAssembly中的內存(爲何它比你想象的更安全)

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這是此係列的第二篇文章：

• Creating a WebAssembly module instance with JavaScript
• Memory in WebAssembly (and why it’s safer than you think)
• WebAssembly table imports… what are they?

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WebAssembly中的內存與JavaScript中的內存稍有不一樣。使用WebAssembly，您能夠直接訪問原始字節...而且會讓一些人感到擔心。但它實際上比你想象的更安全。

什麼是memory對象？

當一個WebAssembly模塊被實例化時，它須要一個內存對象。你能夠建立一個新的WebAssembly.Memory對象並將該對象傳入。若是不存在，則會建立一個內存對象並將其自動附加到該實例。

全部JS引擎在內部都會建立一個ArrayBuffer（我在另外一篇文章中解釋過）。ArrayBuffer是一個對象，JS對其保持引用。JS爲你分配內存。你告訴它須要多少內存，它會建立一個給定大小的ArrayBuffer。

數組的索引能夠看做是內存地址。若是須要更多的內存，你能夠作一些叫作 growing(增加) 的事情來擴大數組。

將WebAssembly的內存做爲JavaScript中的一個對象 - 做爲ArrayBuffer處理 - 作到了兩件事：

1. 便於JS和WebAssembly之間的傳值
2. 使內存管理更加安全

在JS和WebAssembly之間傳遞值

由於這只是一個JavaScript對象，這意味着JavaScript也能夠挖掘出這些內存中的字節。於此，WebAssembly和JavaScript能夠經過共享內存並來回傳遞值。

他們不使用內存地址，而是使用數組索引來訪問每一個box(內存單元)。

例如，WebAssembly能夠在內存中放置一個字符串。它會將它編碼成字節......

...而後將這些字節放入數組中。

而後它會將第一個索引（整數）返回給JavaScript。因此JavaScript能夠將字節拉出來並使用它們。

如今，大多數JavaScript方法不知道如何直接使用字節。所以，你須要JavaScript端的一些東西，就你您在WebAssembly端作的那樣，它能夠將字節轉換爲更有用的值，好比字符串。

在某些瀏覽器中，你能夠使用TextDecoder和TextEncoder API。或者你能夠在你的.js文件中添加輔助函數。例如，像Emscripten這樣的工具能夠添加編碼和解碼輔助。

這就是使用JS對象做爲WebAssembly內存的第一個好處。WebAssembly和JavaScript能夠經過內存直接傳遞值。

內存泄漏 Memory leaks

正如我在關於內存管理的文章中提到的那樣，當你手動管理內存時，你可能會忘記清除它。這可能會致使系統內存不足。

若是WebAssembly模塊實例能夠直接訪問內存，而且在內存離開做用域以前忘記清除內存，則瀏覽器可能會發生內存泄露。

可是由於內存對象只是一個JavaScript對象，因此它自己被垃圾收集器跟蹤（即便它的內容不是）。

這意味着，當內存對象所附的WebAssembly實例離開做用域時，整個內存數組可能會被垃圾收集。

內存隔離 Memory isolation

當人們聽到WebAssembly能讓你直接訪問內存時，它可能會讓一些人有點緊張。他們認爲一個惡意的WebAssembly模塊能夠進入內存而且在內存中進行挖掘，但它不該該這樣作。但事實並不是如此。

ArrayBuffer的數組範圍自然提供了一個邊界。這是WebAssembly模塊能夠直接觸摸內存的限制。

它能夠直接接觸該數組內部的字節，但它不能看到超出此數組邊界的任何內容。

例如，內存中的任何其餘JS對象（如window）都不能被WebAssembly訪問。這對安全性很是重要。

當在WebAssembly中加載或存儲時，引擎會執行數組邊界檢查（array bounds checks）以確保地址位於WebAssembly實例的內存中。

若是代碼嘗試訪問超出界限的地址，則引擎將拋出異常。這種行爲保護了其他的內存。

這就是內存導入。在下一篇文章中，咱們將看看另外一種導入更安全的導入方法...table import(導入表格)。