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title: WebAssembly中的記憶體(為什麼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中的記憶體(為什麼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中的記憶體與JavaScript中的記憶體稍有不同。使用WebAssembly，您可以直接訪問原始位元組...並且會讓一些人感到擔憂。但它實際上比你想象的更安全。

什麼是memory物件？

當一個WebAssembly模組被例項化時，它需要一個記憶體物件。你可以建立一個新的WebAssembly.Memory物件並將該物件傳入。如果不存在，則會建立一個記憶體物件並將其自動附加到該例項。

所有JS引擎在內部都會建立一個ArrayBuffer（我在另一篇文章中解釋過）。ArrayBuffer是一個物件，JS對其保持引用。JS為你分配記憶體。你告訴它需要多少記憶體，它會建立一個給定大小的ArrayBuffer。

陣列的索引可以看作是記憶體地址。如果需要更多的記憶體，你可以做一些叫做 growing(增長) 的事情來擴大陣列。

將WebAssembly的記憶體作為JavaScript中的一個物件 - 作為ArrayBuffer處理 - 做到了兩件事：

1. 便於JS和WebAssembly之間的傳值
2. 使記憶體管理更加安全

在JS和WebAssembly之間傳遞值

因為這只是一個JavaScript物件，這意味著JavaScript也可以挖掘出這些記憶體中的位元組。於此，WebAssembly和JavaScript可以通過共享記憶體並來回傳遞值。

他們不使用記憶體地址，而是使用陣列索引來訪問每個box(記憶體單元)。

例如，WebAssembly可以在記憶體中放置一個字串。它會將它編碼成位元組......

...然後將這些位元組放入陣列中。

然後它會將第一個索引（整數）返回給JavaScript。所以JavaScript可以將位元組拉出來並使用它們。

現在，大多數JavaScript方法不知道如何直接使用位元組。因此，你需要JavaScript端的一些東西，就你您在WebAssembly端做的那樣，它可以將位元組轉換為更有用的值，比如字串。

在某些瀏覽器中，你可以使用TextDecoder和TextEncoder API。或者你可以在你的.js檔案中新增輔助函式。例如，像Emscripten這樣的工具可以新增編碼和解碼輔助。

這就是使用JS物件作為WebAssembly記憶體的第一個好處。WebAssembly和JavaScript可以通過記憶體直接傳遞值。

記憶體洩漏 Memory leaks

正如我在關於記憶體管理的文章中提到的那樣，當你手動管理記憶體時，你可能會忘記清除它。這可能會導致系統記憶體不足。

如果WebAssembly模組例項可以直接訪問記憶體，並且在記憶體離開作用域之前忘記清除記憶體，則瀏覽器可能會發生記憶體洩露。

但是因為記憶體物件只是一個JavaScript物件，所以它本身被垃圾收集器跟蹤（即使它的內容不是）。

這意味著，當記憶體物件所附的WebAssembly例項離開作用域時，整個記憶體陣列可能會被垃圾收集。

記憶體隔離 Memory isolation

當人們聽到WebAssembly能讓你直接訪問記憶體時，它可能會讓一些人有點緊張。他們認為一個惡意的WebAssembly模組可以進入記憶體並且在記憶體中進行挖掘，但它不應該這樣做。但事實並非如此。

ArrayBuffer的陣列範圍天然提供了一個邊界。這是WebAssembly模組可以直接觸控記憶體的限制。

它可以直接接觸該陣列內部的位元組，但它不能看到超出此陣列邊界的任何內容。

例如，記憶體中的任何其他JS物件（如window）都不能被WebAssembly訪問。這對安全性非常重要。

當在WebAssembly中載入或儲存時，引擎會執行陣列邊界檢查（array bounds checks）以確保地址位於WebAssembly例項的記憶體中。

如果程式碼嘗試訪問超出界限的地址，則引擎將丟擲異常。這種行為保護了其餘的記憶體。

這就是記憶體匯入。在下一篇文章中，我們將看看另一種匯入更安全的匯入方法...table import(匯入表格)。