分布式系統(tǒng)中的CAP理論，面試必問，你理解了嘛？
對于剛剛接觸分布式系統(tǒng)的小伙伴們來說，一提起分布式系統(tǒng)，就感覺高大上，深不可測。而且看了很多書和視頻還是一臉懵逼。這篇文章主要使用大白話的方式，帶你理解一下分布式系統(tǒng)
最近，加大了對Rust相關(guān)文章的輸出。在評論區(qū)或者私信區(qū)有一些不同的聲音說：“Rust沒有前途，然后...."。其實呢，看一個技術(shù)是否有需要學習的動力。想必大家的底層理由都是「一切都是向錢看」，畢竟在國內(nèi)大家都是業(yè)務為主，想自己純手搞一套符合自己的技術(shù)框架和范式，這是不切實際的。（當然也不能一桿子打死，還是有很多技術(shù)大牛的）現(xiàn)在大家糾結(jié)或者對這個技術(shù)屬于觀望態(tài)度，無非就是在平時開發(fā)工作中沒有涉及到的點。
同時，由于國內(nèi)技術(shù)的「滯后性」，有一些應用場景其實還是處于蠻荒的狀態(tài)。（不是崇洋媚外，事實確實如此）。所以，在一些可以用到新的技術(shù)點的方向上，國內(nèi)還是處于藍海階段。
所以，本著對該技術(shù)的獨有關(guān)注度，我還是選擇義無反顧的投身到學習和實際中。「沖破黎明之前的黑暗，你會擁有太陽，而晨曦中第一縷陽光也是為你而耀眼」。
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而具體，Rust到底能給你帶來點啥，我們之前有文章講過，這里就不在贅述了。
Last but not leaset，由于現(xiàn)在本人暫時專注于前端領域居多，所以我更多關(guān)注Rust能為前端帶來點啥。而說到Rust和前端，第一點的聯(lián)想就是：WebAssembly。（如果，不了解何為WebAssembly，可以參考我們之前的文章瀏覽器第四種語言-WebAssembly,里面的例子是用Emscripten寫的）
其實，我們之前寫過如何用C寫wasm，也寫過WebAssembly-C與JS互相操作等文章。但是，由于一些不可言喻的原因擱置了。
我們今天將使用Rust創(chuàng)建一個WebAssembly Hello World程序。我們將深入了解由wasm-bindgen生成的代碼，以及它們?nèi)绾喂餐瑓f(xié)作來幫助我們進行開發(fā)。我們還將使用wabt來探索生成的wasm代碼。這將使我們更好地理解Rust WebAssembly，并為我們的開發(fā)奠定良好的基礎。
好了，天不早了，干點正事哇。
「前置知識點」，只是做一個概念的介紹，不會做深度解釋。因為，這些概念在下面文章中會有出現(xiàn)，為了讓行文更加的順暢，所以將本該在文內(nèi)的概念解釋放到前面來。「如果大家對這些概念熟悉，可以直接忽略」同時，由于閱讀我文章的群體有很多，所以有些知識點可能「我視之若珍寶，爾視只如草芥，棄之如敝履」。以下知識點，請「酌情使用」。
如果是你一個Rust萌新，我們也給你提供Rust環(huán)境配置和入門指南。
如果，想獨立完成安裝，可以到Rust 安裝頁面跟著教程安裝。
在安裝成功Rust后，它會安裝一個名為rustup的工具，這個工具能讓我們管理多個不同版本的 Rust。默認情況下，它會安裝用于慣常 Rust 開發(fā)的 stable 版本 Rust Release。
Rustup 會安裝
因為，我本機已經(jīng)安裝好了Rust。我們可以通過rustup --version來查看rustup的版本。以下是我本機的rustup版本信息。下文中所有的代碼，都基于該版本。
rustup --versionrustup 1.26.0 (5af9b9484 2023-04-05)
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這些工具旨在用于開發(fā)工具鏈或其他系統(tǒng)，這些系統(tǒng)希望「操作WebAssembly文件」。與WebAssembly規(guī)范解釋器不同（該解釋器旨在盡可能簡單、聲明性和“規(guī)范性”），這些工具是用C/C++編寫的，并設計成更容易集成到其他系統(tǒng)中。這些工具不旨在提供優(yōu)化平臺或更高級的編譯目標；相反，它們旨在實現(xiàn)與規(guī)范的完全適應和遵從。
我們可以利用brew來在Mac環(huán)境下安裝。
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我們可以通過cargo install --list來查看在$HOME/.cargo/bin位置安裝過的Rust二進制文件。
在一些其他的教程中可以不使用wasm-bindgen構(gòu)建Hello World程序，但是在本文中，我們將使用它，因為它在Rust WebAssembly開發(fā)中是必不可少的。
cargo install wasm-bindgen-cliRust WebAssembly允許我們將WebAssembly模塊有針對性地插入到現(xiàn)有的JavaScript應用程序中，尤其是在「性能關(guān)鍵的代碼路徑」中。我們可以將wasm-bindgen視為一種工具，它通過生成用于JavaScript和WebAssembly之間高效交互的「粘合代碼」和綁定來幫助我們實現(xiàn)絲滑的交互體驗。
巴拉拉小魔仙，念誦如下咒語，構(gòu)建一個Rust WebAssembly項目。
cargo new hello_world --lib上面的代碼是使用Cargo工具創(chuàng)建一個新的Rust項目，項目的名稱是hello_world，并且指定它是一個庫（--lib）。這將創(chuàng)建一個包含基本項目結(jié)構(gòu)的文件夾，其中包括一個Cargo.toml文件和一個src文件夾。
+-- Cargo.toml+-- src +-- lib.rs使用宇宙最強IDE -VScode，打開Cargo.toml文件。我們應該會看到以下內(nèi)容。
[package]name = "hello_world"version = "0.1.0"authors = ["789"]edition = "2021"[dependencies]將其修改成下面的內(nèi)容
[package]name = "hello_world"version = "0.1.0"authors = ["789"]edition = "2021"[lib]crate-type = ["cdylib"][dependencies]wasm-bindgen = "0.2"上面的大部分字段大家都能看懂，其中l(wèi)ib項的配置，這里稍微解釋一下：
crate-type = ["cdylib"]: 這一行「指定了生成的庫的類型」。在這里，crate-type 設置為["cdylib"]，這表示我們正在創(chuàng)建一個動態(tài)鏈接庫（C-compatible dynamic library）。這用于編譯一個供其他編程語言加載的動態(tài)庫。此輸出類型將在Linux上創(chuàng)建*.so文件，在macOS上創(chuàng)建*.dylib文件，在Windows上創(chuàng)建*.dll文件。
這種類型的庫可以被其他編程語言調(diào)用，因為它們與C語言兼容。這對于與WebAssembly（Wasm）互操作性很重要，因為Wasm通常需要與C語言接口進行交互。因此，cdylib 表示該庫是一個可供其他語言使用的動態(tài)鏈接庫。
打開src/lib.rs文件。將其更改為以下內(nèi)容：
extern crate wasm_bindgen;use wasm_bindgen::prelude::*;// 導入 'window.alert'#[wasm_bindgen]extern "C" { fn alert(s: &str);}// 導出一個 'helloworld' 函數(shù)#[wasm_bindgen]pub fn helloworld(name: &str) { alert(&format!("Hello World : {}!", name));}我們簡單解釋一下核心代碼:
#[wasm_bindgen]extern "C" { fn alert(s: &str);}#[wasm_bindgen]: 在 #[] 中的內(nèi)容叫做 "屬性"，并以某種方式改變下面的語句。#[wasm_bindgen]是一個「屬性標記」，用于指定與WebAssembly互操作相關(guān)的特性。
extern "C" { fn alert(s: &str); }: 這里聲明了一個「外部函數(shù)」alert，它使用extern "C" 指定了C ABI（應用二進制接口），這意味著它「可以與C語言進行交互」。「這個alert函數(shù)沒有在Rust中實現(xiàn)，而是在JavaScript中實現(xiàn)，用于在瀏覽器中顯示警告框」。
#[wasm_bindgen]pub fn helloworld(name: &str) { alert(&format!("Hello World : {}!", name));}#[wasm_bindgen] pub fn helloworld(name: &str): 這是一個Rust函數(shù)helloworld，它被標記為wasm_bindgen，這意味著它「可以被JavaScript調(diào)用」。這個函數(shù)接受一個「字符串參數(shù)」name，然后調(diào)用「之前聲明」的alert函數(shù)，以顯示帶有Hello World消息的彈框，并在消息中包括name參數(shù)的內(nèi)容。
在命令行中輸入以下命令：
cargo build --target wasm32-unknown-unknown如果未安裝對應的庫，控制臺會給出提示。
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那我們就照貓畫虎的操作一下：
rustup target add wasm32-unknown-unknown?
當運行這個命令后，Cargo 會使用 Rust 編譯器（Rustc）以及與 WebAssembly 相關(guān)的工具鏈，將 Rust 代碼編譯為 WebAssembly 格式的二進制文件。這個生成的 Wasm 文件可以在瀏覽器中運行，或與其他支持 WebAssembly 的環(huán)境一起使用。
運行結(jié)果如下：
cargo build --target wasm32-unknown-unknown 命令的「默認輸出位置」是在項目的 target 目錄下，具體位置是：
target/wasm32-unknown-unknown/debug/在這個目錄下，我們會找到生成的 WebAssembly 文件（通常是一個 .wasm 文件），以及其他與編譯過程相關(guān)的文件。
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既然，我們通過上述的魔法，將Rust程序編譯為了可以在瀏覽器環(huán)境下引用執(zhí)行的格式。「為了這口醋，我們還專門包頓餃子」。
我們需要一個Web服務器來測試我們的WebAssembly程序。我們將使用Webpack，我們需要創(chuàng)建三個文件：index.js、package.json和webpack.config.js。
下面的代碼，我們最熟悉不過了，就不解釋了。
// 直接引入了，剛才編譯后的文件const rust = import('./pkg/hello_world.js');rust .then(m => m.helloworld('World!')) .catch(console.error);{ "scripts": { "build": "webpack", "serve": "webpack-dev-server" }, "devDependencies": { "@wasm-tool/wasm-pack-plugin": "0.4.2", "text-encoding": "^0.7.0", "html-webpack-plugin": "^3.2.0", "webpack": "^4.29.4", "webpack-cli": "^3.1.1", "webpack-dev-server": "^3.1.0" }}const path = require('path');const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin');const webpack = require('webpack');const WasmPackPlugin = require("@wasm-tool/wasm-pack-plugin");module.exports = { entry: './index.js', output: { path: path.resolve(__dirname, 'dist'), filename: 'index.js', }, plugins: [ new HtmlWebpackPlugin(), new WasmPackPlugin({ crateDirectory: path.resolve(__dirname, ".") }), // 讓這個示例在不包含`TextEncoder`或`TextDecoder`的Edge瀏覽器中正常工作。 new webpack.ProvidePlugin({ TextDecoder: ['text-encoding', 'TextDecoder'], TextEncoder: ['text-encoding', 'TextEncoder'] }) ], mode: 'development'};安裝指定的依賴。
npm install webpack --save-devnpm install webpack-cli --save-devnpm install webpack-dev-server --save-devnpm install html-webpack-plugin --save-devnpm install @wasm-tool/wasm-pack-plugin --save-devnpm install text-encoding --save-dev使用npm run build構(gòu)建程序。
使用npm run serve運行Hello World程序
在瀏覽器中打開localhost:8080,我們將看到一個顯示 Hello World! 的彈窗。
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到目前為止，我們已經(jīng)構(gòu)建了一個wasm并且能夠和js實現(xiàn)功能交互的項目。其實，到這里已經(jīng)完成了，我們這篇文章的使命。但是，在這里戛然而止，感覺缺失點啥。所以，我們繼續(xù)深挖上面的項目的實現(xiàn)原理。
在使用cargo和wasm_bindgen編譯源代碼時，會在pkg文件中「自動生成」以下文件：
這些文件也可以通過使用以下wasm-bindgen命令手動生成：
wasm-bindgen target/wasm32-unknown-unknown/debug/hello_world.wasm --out-dir ./pkg以下顯示了當我們在瀏覽器中訪問localhost:8080時發(fā)生的函數(shù)調(diào)用序列。
const rust = import('./pkg/hello_world.js');rust .then(m => m.helloworld('World!')) .catch(console.error);index.js 導入了 hello_world.js 并調(diào)用其中的 helloworld 函數(shù)。
下面是hello_world.js的內(nèi)容，在其中它調(diào)用了helloworld_bg.wasm
import * as wasm from "./hello_world_bg.wasm";import { __wbg_set_wasm } from "./hello_world_bg.js";__wbg_set_wasm(wasm);export * from "./hello_world_bg.js";// ...省去了部分代碼export function helloworld(name) { const ptr0 = passStringToWasm0(name, wasm.__wbindgen_malloc, wasm.__wbindgen_realloc); const len0 = WASM_VECTOR_LEN; wasm.helloworld(ptr0, len0);}hello_world_bg.js 文件是由wasm-bindgen自動生成的，它包含了用于將DOM和JavaScript函數(shù)導入到Rust中的JavaScript粘合代碼。它還在生成的WebAssembly函數(shù)上向JavaScript公開了API。
Rust WebAssembly專注于將WebAssembly與現(xiàn)有的JavaScript應用程序集成在一起。為了實現(xiàn)這一目標，我們需要在JavaScript和WebAssembly函數(shù)之間「傳遞不同的值、對象或結(jié)構(gòu)。這并不容易，因為需要協(xié)調(diào)兩個不同系統(tǒng)的不同對象類型」。
更糟糕的是，當前WebAssembly僅支持「整數(shù)」和「浮點數(shù)」，不支持字符串。這意味著我們不能簡單地將字符串傳遞給WebAssembly函數(shù)。
要將字符串傳遞給WebAssembly，我們需要「將字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字」（請注意在webpack.config.js中指定的TextEncoderAPI），將這些數(shù)字放入WebAssembly的內(nèi)存空間中，最后「返回一個指向字符串的指針」給WebAssembly函數(shù)，以便在JavaScript中使用它。在最后，我們需要釋放WebAssembly使用的字符串內(nèi)存空間。
如果我們查看上面的JavaScript代碼，這正是自動執(zhí)行的操作。helloworld函數(shù)首先調(diào)用passStringToWasm。
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如果只是傳遞一個簡單的字符串，我們可能可以自己處理，但考慮到當涉及到更復雜的對象和結(jié)構(gòu)時，這個工作會很快變得非常復雜。這說明了wasm-bindgen在Rust WebAssembly開發(fā)中的重要性。
在前面的步驟中，我們注意到wasm-bindgen生成了一個hello_world.js文件，其中的函數(shù)調(diào)用到我們生成的hello_world_bg.wasm中的WebAssembly代碼。
基本上，hello_world.js充當其他JavaScript（如index.js）與生成的WebAssembly的helloworld_bg.wasm之間的橋梁。
我們可以通過輸入以下命令進一步探索helloworld_bg.wasm：
wasm2wat hello_world_bg.wasm > hello_world.txt這個命令使用wabt將WebAssembly轉(zhuǎn)換為WebAssembly文本格式，并將其保存到一個hello_world.txt文件中。打開helloworld.txt文件，然后查找$helloworld函數(shù)。這是我們在src/lib.rs中定義的helloworld函數(shù)的生成WebAssembly函數(shù)。
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在helloworld.txt中查找以下行：
(export "helloworld" (func $helloworld))這一行導出了wasm.helloworld供宿主調(diào)用的WebAssembly函數(shù)。我們通過hello_world_bg.js中的wasm.helloworld來調(diào)用這個WebAssembly函數(shù)。
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接下來，查找以下行：
(import "./hello_world_bg.js" "__wbg_alert_9ea5a791b0d4c7a3" (func $hello_world::alert::__wbg_alert_9ea5a791b0d4c7a3::h93c656ecd0e94e40 (type 4)))這對應于在hello_world_bg.js中生成的以下JavaScript函數(shù)：
export function __wbg_alert_9ea5a791b0d4c7a3() { return logError(function (arg0, arg1) { alert(getStringFromWasm0(arg0, arg1));}, arguments) };這是wasm-bindgen提供的「粘合部分」，幫助我們在WebAssembly中使用JavaScript函數(shù)或DOM。
最后，讓我們看看wasm-bindgen生成的其他文件。
這個.d.ts文件包含JavaScript粘合的TypeScript類型聲明，如果我們的現(xiàn)有JavaScript應用程序正在使用TypeScript，它會很有用。我們可以對調(diào)用WebAssembly函數(shù)進行「類型檢查」，或者讓我們的IDE提供自動完成。如果我們不使用TypeScript，可以安全地忽略這個文件。
package.json文件包含有關(guān)生成的JavaScript和WebAssembly包的元數(shù)據(jù)。它會自動從我們的Rust代碼中填充所有npm依賴項，并使我們能夠發(fā)布到npm。
再次看一下以下代碼：
function helloworld(name) { const ptr0 = passStringToWasm0(name, wasm.__wbindgen_malloc, wasm.__wbindgen_realloc); const len0 = WASM_VECTOR_LEN; wasm.helloworld(ptr0, len0);}該代碼用于分配和釋放內(nèi)存，這一切都是「由程序自動處理」的。不需要垃圾回收器或完整的框架引擎，使得使用Rust編寫的WebAssembly應用程序或模塊變得小巧且優(yōu)化。其他需要垃圾回收器的語言將需要包含用于其底層框架引擎的wasm代碼。因此，無論它們有多么優(yōu)化，其大小都不會小于Rust提供的大小。這使得Rust WebAssembly成為一個不錯的選擇，如果我們需要將小型WebAssembly模塊集成或注入到JavaScript Web應用程序中。
除了Hello World之外，還有一些其他需要注意的事項：
使用wasm-bindgen，我們可以通過使用extern在Rust WebAssembly中調(diào)用JavaScript函數(shù)。請記住src/lib.rs中的以下代碼：
#[wasm_bindgen]extern "C" { fn alert(s: &str);}Web具有大量API，從DOM操作到WebGL再到Web Audio等等。因此，如果我們的Rust WebAssembly程序增長，并且我們需要對Web API進行多次不同的調(diào)用，我們將需要花時間編寫大量的extern代碼。
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web-sys充當wasm-bindgen的前端，為所有Web API提供原始綁定。
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這意味著如果我們使用web-sys，可以節(jié)省時間，而不必編寫extern代碼。
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將web-sys添加為Cargo.toml的依賴項：
[dependencies]wasm-bindgen = "0.2"[dependencies.web-sys]version = "0.3"features = []為了保持構(gòu)建速度非常快，web-sys將每個Web接口都封裝在一個Cargo特性后面。在API文檔中找到我們要使用的類型或方法；它將列出必須啟用的特性才能訪問該API。
例如，如果我們要查找window.resizeTo函數(shù)，我們會在API文檔中搜索resizeTo。我們將找到web_sys::Window::resize_to函數(shù)，它需要啟用Window特性。要訪問該函數(shù)，我們在Cargo.toml中啟用Window特性：
[dependencies.web-sys]version = "0.3"features = [ "Window"]調(diào)用這個方法：
use wasm_bindgen::prelude::*;use web_sys::Window;#[wasm_bindgen]pub fn make_the_window_small() { // 調(diào)整窗口大小為500px x 500px。 let window = web_sys::window().unwrap(); window.resize_to(500, 500) .expect("無法調(diào)整窗口大小");}這段代碼的目的是調(diào)整瀏覽器窗口的大小為500x500像素，并演示了如何使用web-sys和啟用的Cargo特性來調(diào)用Web API。
本文鏈接：http://www.www897cc.com/showinfo-26-15460-0.htmlRust 編譯為 WebAssembly 在前端項目中的使用
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