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使用Go开发前端应用

前言

我们知道,在目前各种容器化盛行的时代,Go在开发容器化应用当中,成为大家首选的后端开发语言。目前,最流弊的容器化管理编排系统k8s,几乎每个大的云厂商都在使用。而k8s就是Google使用go语言开发出来的。而现在,go已经可以用来开发前端语言了,有种“一切可以用go语言实现的功能,最终都会用go语言实现”的感觉。这篇文章主要用来介绍,用go语言如何入门前端开发。

go开发环境安装

首先,你需要先下载安装一下go。下载地址:golang.org/ 安装其实很简单,这里就不说了,安装完成之后,控制台执行下如下命令,确认下go的安装是否成功。

go version
复制代码

如果能够正常输出,证明你的环境已经安装好了,是不是很简单?

go为什么可以用于前端开发

go在1.11版本中,加入了对 WebAssembly 的体验支持,目前go的版本已经到了1.14了,可以说对于 WebAssembly 已经支持的非常好了。关于Go语言中 WebAssembly 的更多信息,可以查看官方的wiki: github.com/golang/go/w…

正因为go编写的代码可以转化为WebAssembly,而WebAssembly又是可以在任何现代浏览器中运行的二进制格式的语言,所以,使用Go来开发前端应用,也就成为了可能。

一个简单的demo入门

直接看代码:

比如你的html页面的代码如下:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    <button id="test">test</button>
</body>
</html>
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页面当中,有一个button元素,button的id为“test”。

下面来看下在Go语言中怎么获取这个元素。

package main

import (
	"syscall/js"
)

js.Global().Get("document").Call("getElementById", "test")

复制代码

在上面的代码中,我们调用“syscall/js”包里面,提供的方法,来获取document对象,并且调用document的getElementById方法来获取我们html页面中的button元素。但是到这里,其实什么都看不出来,我们尝试获取完button元素之后,将button的按钮文字修改为“changed by go”。

btn := js.Global().Get("document").Call("getElementById", "test")
btn.Set("innerHTML", "changed by go")
复制代码

写完之后,代码大概是上面这个样子,其他部分就不贴了。到这里,一个基本的demo算写完了,那怎么来测试呢?

首先我们需要将go的代码,编译成 WebAssembly,然后我们还需要用到go给我们提供的一个js库,这个是用来在js中,调用go编译生成的WebAssembly,然后执行里面的代码逻辑用的。

首先我们复制下go提供的js库到目录中。

在项目根目录下运行下面的命令:

cp $(go env GOROOT)/misc/wasm/wasm_exec.js .
复制代码

运行完之后,大概是这个样子。

然后我们需要编译go代码成wasm格式。

使用下面的命令,将go代码编译成wasm格式。

GOOS=js GOARCH=wasm go build -o main.wasm main.go
复制代码

这里需要说明一下,GOOS和GOARCH这两个环境变量的作用。 在go里面,可以将go代码编译成各个平台的目标结果。比如GOOS,可以指定为windows或者linux等。在这里,还可以指定为js。

GOARCH表示系统架构,比如可以指定为amd64或者386等。在这里,还可以指定为wasm。

执行上面的命令之后,我们可以看到目录下多了一个wasm的文件。

到这里,准备工作差不多了。我们需要在html中引入go提供的js库,然后去使用刚刚我们编译生成的main.wasm了。

修改html,如下:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    <button id="test"></button>
</body>
<script src="./wasm_exec.js"></script>
<script>
    const go = new Go()
    WebAssembly.instantiateStreaming(fetch('app.wasm'), go.importObject)
        .then(result => go.run(result.instance))
</script>
</html>
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上面的代码,WebAssembly.instantiateStreaming方法直接从流式底层源编译和实例化WebAssembly模块。这是加载wasm代码一种非常有效的优化方式。

fetch就不用说了。

go.importObject 是一个对象,这个对象会被导入到 wasm的模块中,这样在wasm的模块中就可以访问到js对象。

在这里,go.importObject大概长这样子:

看go提供的js库中的源码,里面有注释。

这里的importObject主要是用来在wasm文件里面调用js代码的(在wasm里面调用js提供的方法),在go里面,主要使用来处理SP(Stack Pointer)的变更。

上面的代码准备好之后,我们可以启动一个http的服务,推荐使用http-server来启动, github.com/http-party/…

启动完成之后,访问 http://127.0.0.1:8080/

可以看到,访问之后,正确还在了我们的wasm文件,并且执行了我们之前用go写的代码,将button的文字改成了“changed by go”。

给按钮添加点击事件处理

上面的代码,我们只是在访问的时候,修改了按钮的文字,并没有别的任何操作,下面来看下如果,给按钮添加一个点击事件。

首先我们需要声明一个函数,用来作为点击事件的回调函数。

func main() {
	btn := js.Global().Get("document").Call("getElementById", "test")

	callback := js.FuncOf(func(this js.Value, args []js.Value) interface{} {
		fmt.Println(this)
		fmt.Println(args)
		fmt.Println("button clicked")
		return nil
	})

	btn.Set("innerHTML", "changed by go")
	btn.Call("addEventListener", "click", callback)

}

复制代码

上面的代码中,首先,通过调用js包的FuncOf创建了一个用于在js里面调用的函数,在FuncOf的参数里面,我们可以看到定义的回调函数,这个函数有两个参数,第一个参数代表你js调用的时候的this对象,第二个参数表示调用时候的参数。

添加完上面的代码之后,我们重新生成下wasm文件,然后刷新页面,点击下按钮,看下是否会输出“button clicked”这个字符串。

点击完成之后,发现报错了,提示go程序已经退出,这是为啥呢?

看上面的代码,我们发现在main函数里面,执行完所有的代码之后,go的主线程就直接退出了,而我们使用js.FuncOf创建的回调函数,其实是在单独的一个goroutine里面执行的,主线程都退出了,那goroutine自然无法执行了。

为了解决这个错误,我们需要保证主线程不退出。 修改代码如下:

func main() {
	btn := js.Global().Get("document").Call("getElementById", "test")

	signal := make(chan int)

	var callback js.Func
	callback = js.FuncOf(func(this js.Value, args []js.Value) interface{} {
		fmt.Println(this)
		fmt.Println(args)
		fmt.Println("button clicked")
		return nil
	})

	btn.Set("innerHTML", "changed by go")
	btn.Call("addEventListener", "click", callback)

	<- signal
}
复制代码

这里加了一个channel类型的变量,关于channel的知识,可以查看官方的文档,或者看我之前写的go学习笔记(juejin.im/post/5a2b4e…

这里使用channel主要用来防止go的主线程退出,在最后一句,<- signal , 表示从这个signal的通道中获取数据,但是我们可以看到,并没有地方给这个通道塞入数据,所以,主线程会一直阻塞在这里,这样,我们的事件回调才会正常执行。

看下正常执行的结果:

可以发现,我们给button注册的点击事件,可以正常触发,并且回调函数也正常执行了。

如果仔细看上面的代码,发现使用Go来操作dom的话,还是比较麻烦的, 比如每次获取一个dom元素都需要:

js.Global().Get("document").Call("getElementById", "test")
复制代码

还有,我们只能这样调用dom的方法:

btn.Call("addEventListener", "click", callback)
复制代码

这里方法名称作为了参数,很容易失误写错。

所有,社区就有人将这些操作给封装了起来,比如: godoc.org/honnef.co/g…

这个库。

查看文档,这个时候发现跟我们平时使用js操作dom的写法就比较一致了。

总结

Go近些年在国内越来越流行了,特别是上云,容器化发展之后。关键的是,Go不仅性能好,而且占用内存等也非常少,目前大部分新的后台项目也都在使用Go重写。

说明:因为有评论说到适用的问题,这里说明一下,首先,普通的前端应用完全没有必要适用Go来开发wasm,因为可能你的项目场景就不需要用到wasm,那强行用的话,除了复杂度增加没有带来什么好处。但是在一些特殊场景下,需要使用wasm的时候,这个时候,你是用Go来开发,就比较爽了。 wasm的使用场景可以参考:

webassembly.org.cn/docs/use-ca…

blog.logrocket.com/webassembly…

参考资料:

developer.mozilla.org/zh-CN/docs/…

dev.to/talentlessg…

github.com/golang/go/w…

golang.org/pkg/syscall…

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