[译] WebAssembly中的内存(为何它比你想象的更安全)

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title: WebAssembly中的内存(为何它比你想象的更安全)

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

categories: 翻译

tags: WebAssembly

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auther: Lin Clark

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WebAssembly中的内存(为何它比你想象的更安全)

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这是此系列的第二篇文章：

• 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中的内存与JavaScript中的内存稍有不一样。使用WebAssembly，您能够直接访问原始字节...而且会让一些人感到担心。但它实际上比你想象的更安全。

什么是memory对象？

当一个WebAssembly模块被实例化时，它须要一个内存对象。你能够建立一个新的WebAssembly.Memory对象并将该对象传入。若是不存在，则会建立一个内存对象并将其自动附加到该实例。

全部JS引擎在内部都会建立一个ArrayBuffer（我在另外一篇文章中解释过）。ArrayBuffer是一个对象，JS对其保持引用。JS为你分配内存。你告诉它须要多少内存，它会建立一个给定大小的ArrayBuffer。

数组的索引能够看做是内存地址。若是须要更多的内存，你能够作一些叫作 growing(增加) 的事情来扩大数组。

将WebAssembly的内存做为JavaScript中的一个对象 - 做为ArrayBuffer处理 - 作到了两件事：

1. 便于JS和WebAssembly之间的传值
2. 使内存管理更加安全

在JS和WebAssembly之间传递值

由于这只是一个JavaScript对象，这意味着JavaScript也能够挖掘出这些内存中的字节。于此，WebAssembly和JavaScript能够经过共享内存并来回传递值。

他们不使用内存地址，而是使用数组索引来访问每一个box(内存单元)。

例如，WebAssembly能够在内存中放置一个字符串。它会将它编码成字节......

...而后将这些字节放入数组中。

而后它会将第一个索引（整数）返回给JavaScript。因此JavaScript能够将字节拉出来并使用它们。

如今，大多数JavaScript方法不知道如何直接使用字节。所以，你须要JavaScript端的一些东西，就你您在WebAssembly端作的那样，它能够将字节转换为更有用的值，好比字符串。

在某些浏览器中，你能够使用TextDecoder和TextEncoder API。或者你能够在你的.js文件中添加辅助函数。例如，像Emscripten这样的工具能够添加编码和解码辅助。

这就是使用JS对象做为WebAssembly内存的第一个好处。WebAssembly和JavaScript能够经过内存直接传递值。

内存泄漏 Memory leaks

正如我在关于内存管理的文章中提到的那样，当你手动管理内存时，你可能会忘记清除它。这可能会致使系统内存不足。

若是WebAssembly模块实例能够直接访问内存，而且在内存离开做用域以前忘记清除内存，则浏览器可能会发生内存泄露。

可是由于内存对象只是一个JavaScript对象，因此它自己被垃圾收集器跟踪（即便它的内容不是）。

这意味着，当内存对象所附的WebAssembly实例离开做用域时，整个内存数组可能会被垃圾收集。

内存隔离 Memory isolation

当人们听到WebAssembly能让你直接访问内存时，它可能会让一些人有点紧张。他们认为一个恶意的WebAssembly模块能够进入内存而且在内存中进行挖掘，但它不该该这样作。但事实并不是如此。

ArrayBuffer的数组范围自然提供了一个边界。这是WebAssembly模块能够直接触摸内存的限制。

它能够直接接触该数组内部的字节，但它不能看到超出此数组边界的任何内容。

例如，内存中的任何其余JS对象（如window）都不能被WebAssembly访问。这对安全性很是重要。

当在WebAssembly中加载或存储时，引擎会执行数组边界检查（array bounds checks）以确保地址位于WebAssembly实例的内存中。

若是代码尝试访问超出界限的地址，则引擎将抛出异常。这种行为保护了其他的内存。

这就是内存导入。在下一篇文章中，咱们将看看另外一种导入更安全的导入方法...table import(导入表格)。