deno深入揭秘及未来展望

所谓覅破解

deno
　　node.js之父Ryan Dahl在一个月前发起了名为deno的项目，项目的初衷是打造一个基于v8引擎的安全的TypeScript运行时，同时实现HTML5的基础API。所谓的安全运行时，是将TS代码运行在一个沙盒里，访问受限的文件系统、网络功能，这比较类似于web里的iframe sandbox。
　　现阶段，deno的变化可谓翻天覆地。Ryan的项目一个月前提供了golang版本的deno简易源码，而如今不仅仅重构了项目，底层语言都切换为c++，接口也做了很大的更新，这源自于社区内热情的讨论，有太多太多的开发者、协作人员提出了太多的优化以及改进意见，这也就导致接下来未来几个月deno仍然会出现大改变，这在后文会提及。现在，我就带领大家进入最初的deno微观世界探索deno最初的设计。

架构

　　q 本文讲解deno的golang版本，当前最新的deno由于性能问题放弃了golang的实现，但这不影响我们分析deno的原理。未来在七月deno估计会释放出基于Rust的底层特权级实现，性能更优。

　　q 由于deno涉及之处是为了直接运行TS，因此下文会用TS来代指JS（现阶段TS没有自己的运行时，仍是基于编译为JS在运行在v8）

　　deno的设计初期来看比较简单，宏观上看包括三部分：deno的go运行时、v8引擎以及连接go运行时和v8的v8worker2库。
　　

　　
go运行时是deno的特权级，它负责deno对系统资源的申请、使用、释放；v8引擎此处不仅仅执行JS代码，同时也负责TypeScript的编译；而v8worker2负责go与v8的全双工通信，通过ArrayBuffer传输数据，传输的协议规范为protobuf。
　　深入到go运行时里，目前deno对TS层提供了几种能力：Console、fetch、fs、module、timer、stack trace，虽然有些功能没有提供用户端API，不过golang的接口已完成，扩展很容易。
　　


go运行时
　　deno在特权级代码执行了3端逻辑：

• 初始化go运行时环境
  
• 初始化TS运行时环境
  
• 启动go这一侧的事件循环（该事件循环不同于node的基于libuv的event loop，下文会提到）
  

初始化go运行时环境
　　

    // HOME目录下创建 cache和src目录　　createDirs()
　　// 利用 afero 库创建虚拟fs对象；同时订阅 v8端的 os事件，在go端实现 文件抓取、获取缓存、磁盘I/O，同时返回 proto序列化数据 给v8
　　InitOS()
　　// 心跳
　　InitEcho()
　　// 接受v8消息，进行 timeout、interval和clear
　　InitTimers()
　　// 订阅 fetch 事件，代理服务器。当代理请求结束时，返回两个消息：第一个为状态码；第二个为body体
　　InitFetch()
　　

　　// recv为 v8->go 的回调函数，处理v8的消息
　　worker = v8worker2.New(recv)
　　

　　// 初始化ts的相关环境，和go端对应
　　main_js = stringAsset("main.js")
　　err := worker.Load("/main.js", main_js)
　　exitOnError(err)
　　

　　依次执行以下任务：
　　
- 创建缓存目录，存储TS文件编译后的JS文件
　　
- 订阅 os 事件，处理来自v8层的操作，如fs等
　　
- 订阅 timer 事件，处理来自v8的定时器操作
　　
- 订阅 fetch 事件，处理来自v8的http request
　　
- 初始化v8worker2实例，实现go与v8的绑定
　　
- 加载js入口文件main.js，该文件定义了js的全局接口、初始化逻辑和与go运行时通信的方法，等待下一阶段的执行。

初始化js运行时环境
　　

// v8端执行 denoMain函数，在main.ts中定义　　
deno.Eval("deno_main.js", "denoMain()")
　　

　　上一步v8已经加载并执行了main.js文件，现在该执行denoMain方法了。denoMain是在main.js中定义的初始化方法，它定义了deno在js层的API以及v8worker实例，也是开发者密切相关的一层。
　　关于ts层的逻辑留在下文讲述。

启动事件循环
　　

    var resChan = make(chan *BaseMsg, 10)　　var doneChan = make(chan bool)
　　var wg sync.WaitGroup
　　wg.Add(1)
　　first := true
　　

　　// In a goroutine, we wait on for all goroutines to complete (for example
　　// timers). We use this to signal to the main thread to exit.
　　// wg.Add(1) basically translates to uv_ref, if this was Node.
　　// wg.Done() basically translates to uv_unref
　　go func() {
　　wg.Wait()
　　doneChan