estime

v1.3.0

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3 years ago

estime = ecmascript + runtime, in javascipt(es5) environment

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interpreter js-interpreter eval Function vm eval5

estime

estime = ecmascript + runtime, in javascipt(es5) environment

基于 TypeScript 编写的 JavaScript 解释器，运行于es的环境，且原生支持es6\jsx等众多常用的新特性。独立、安全。

初版fork于eval5，目标是原生支持es2017(非严格)语法和JSX且修改bug，持续开发中，进度请查看最后的todoList

使用场景

不支持eval Function的 JavaScript 运行环境：如微信小程序。
支持eval的Javascript环境，但是又担心eval的安全性问题。
需要代码动态更新的场景。例如你的React应用需要热更新组件；你的规则系统需要动态下发规则脚本等等。
研究/学习用

功能演示

安装

npm i estime -S

使用

import { Interpreter } from "estime";

const interpreter = new Interpreter({
  console,
  rt: (val) => (res = val)
});

try {
  let res;
  interpreter.evaluate(`
    class Test {
      name = 'default_test';
      setName = (name) => {
        this.name = name
      }
    }
    let t = new Test
    t.setName('hello')
    console.info(t.name)
    rt(t.name)
  `);
  console.info('the result is ', res)
} catch (e) {
	console.log(e);
}

参数

interface Options {
	// 根作用域，只读
	rootContext?: {} | null;
	globalContextInFunction?: any;
}

Example

import { Interpreter } from "estime";

const ctx = {};
const interpreter = new Interpreter(ctx, {
  rootContext: window,
});

interpreter.evaluate(`
  a = 100;
  console.log(a); // 100
`);

window.a; //undefined

Interpreter静态属性

global

默认值: {}

设置默认的全局作用域

Interpreter.global = window;
const interpreter = new Interpreter();
interpreter.evaluate('alert("hello estime")');

globalContextInFunction

默认值: undefined

estime 不支持 use strict 严格模式, 在非严格下的函数中this默认指向的是全局作用域，但在estime中是undefined，你可以通过globalContextInFunction来设置默认指向。

Interpreter.globalContextInFunction = window;
const interpreter = new Interpreter();
interpreter.evaluate('alert("hello estime")');

ES2015 支持

import {Interpreter} from '../src/interpreter/main'

let inter = new Interpreter(null)

let res = inter.evaluate(`
let a = (function(){
    if(true){
        if(true){
            try{
                let a = b;
                let b = 123;
                var result = 456;
            }catch(e){
				// e is Cannot access 'b' before initialization
                result = 123;
            }
        }
    }
    return result
})()
a
`);
console.info(res)  // 123

JSX支持

其中不支持JSXFragments、JSXNamespacedName和JSXSpreadChild。JSX标准参考fb的jsx specification acorn-jsx不支持JSXSpreadChild，且用的比较少。例如下面两种content的用法，效果是一样的，为什么要我要去用spread呢？暂且不支持吧。

使用estime完成React组件动态更新的例子，非常灵活

let content = [1,2,3]
let t = <div>
  {content}
  {...content}
</div>

jsx使用例子：

let code = `
let props = {
   style: { border: '1px solid #333', color: 'red', borderRadius: 3, padding: 10, margin: 10 }
}

class Panel extends React.Component{
   render(){
       return <div {...props}>this is other Component: Panel</div>
   }
}
class TT extends React.Component{
  render(){
    return <div {...props}>
      hello world
      <input disabled style={{display: 'block', width: 300,}} />
      <Panel />
    </div>
  }
}
__rt(TT)
`
class Test {
  getCpt(code){
    let interRes;
    let inter = new Interpreter({
      __rt: val => (interRes = val),
      console,
      React: React,
    })
    try{
      inter.evaluate(code)
    }catch(e){
      console.info(e)
      return e.message
    }
    return interRes
  }
  render(){
    let C = this.state.C
    return <div>
      <button onClick={_=>{
        let Cpt = this.getCpt(code)
        this.setState({
          C: Cpt
        })
      }}>点击生成组件</button>
      {C && <div><C/></div>}
    </div>
  }
}

效果如下：

异步队列方案

要在沙箱内部支持异步方法，就必须用js去模拟整个task的执行流程，task分为micro task和macro task。即我们说的大队和小队。Promise入的是小队，setTimeout入的是大队。这里是难点，这一套机制是整个异步流程的基石。

那么，怎么实现大小队呢？参考现有的promise pollyfill库，promise.js用的是asap，asap底层是process.nextTick降级到queueMicrotask再降级到MutationObserver最后降级到setTimeout。那么对于一个沙箱环境，我们是否有必要做得这么复杂呢？

首先明确一点，在浏览器环境，用户可以任意编写方法调用setTimeout或是queueMicrotask或是Promise.resolve等等，浏览器一般并没有限制。所以，当在浏览器实现一个小队的polyfill时候，就需要判断各种各样的api接口是否可用，然后处理各种降级，为的就是当用户调用你的fakeMicroTask放入的函数必定比他自己调用setTimeout放入的函数后执行。

那么，如果是沙箱环境，任何函数的实际执行都是沙箱决定的，沙箱完全可以只提供一个虚拟的“队列”，无论是setTimeout还是queueMicrotask还是Promise.resolve都放入同一个虚拟队列中，只是他们优先级不一样而已。那么，只要我们沙箱外部环境拥有setTimeout的能力(这几乎是100%兼容的)，我们就能够提供这样的虚拟队列，保证沙箱环境的各种不同优先级的异步方法执行；且这样做还有个好处，就是沙箱中的异步方法，永远都是优先级最低的setTimeout，不和外部环境抢小队的时间片。

实现虚拟的大小队的标准可以参照event-loop-processing-model。

generator相关实现方法

generator的实现也是难点，但其功能又如此重要（异步方法语法糖的基础），不得不支持。目前正在纠结中，将generator的定义转换成es5可执行的同等函数，其工作量不亚于再写一个js解释器。有现成的npm包比如regenerator可以将generator的代码转换成es5的形式，但其包体大小压缩有都有足足1M，我是肯定不会用的。typescript的源码中也带有转换generator，但由于依赖挺多的，拆分出来的成本较大。经过一段时间的源码阅读，发现regenerator实际是基于babel-plugin写的一个ast替换插件，整体核心部分大致有2000+行代码，加上运行时600行代码，比较合理。不过regenerator基于babel-plugin，用到了babylon的语法分析能力，也基于babel-types和babel的travel能力，这部分代码庞大，需要去掉自己写；且babylon的语法分析结果和acorn.js的语法分析声明的都是遵守estree，不过两者最终输出的ast结构还是有差异的，estime基于acorn做语义分析，这部分适配工作也需要自己做。

整体思路很简单，如果遇到了async或generator函数，先进行ast的转译，然后再进行接下来的编译闭包工作。对ast的转译工作单独放在了这个库里：estime-resync。

todoList

es2015\es2017等等申明，个人感觉是非严格的es规范支持声明。es的规范会经过不同stage的提案状态，有些特性还在stage-1等就已经放出来开始广泛使用了。所以对于es2015，你会看到有“对象解构”，但是实际上在2015年的时候，它还不是stage-4。我看acorn.js在es2018才支持解构，但是babel的文档上，es2015就已经包含解构了，这样的差异还真不好细究清楚，且深究也没有意义。所以，我没有局限在2015还是2017上，关注的是特性，需要支持的特性下面的todolist都会列出来。

相关特性可以看这里，并不一定全部实现。但常用的都会实现的。

[x] 块级作用域
- [x] let
- [x] const
[x] Class
- [x] 基础声明
- [x] extends
- [x] class fields
- [x] static property
[x] 箭头函数
- [x] 基础执行支持
- [x] context绑定
[x] 解构
- [x] 对象解构
- [x] 数组解构
- [x] 函数实参解构
[x] Rest element
- [x] ObjectPattern
- [x] ArrayPattern
- [x] 函数形参rest
[x] Map + Set + WeakMap + WeakSet 由外部提供支持，沙箱不做特殊支持
[x] for-of
[x] Template Strings
[x] Computed property
[x] Symbols
[x] Array新增方法等
- [x] Array.from
- [x] Array.of
- [x] Array.prototype.entries
- [x] Array.prototype.values
- [x] Array.prototype.keys
- [x] Array.prototype.reverse
- [x] Array.prototype.find
- [x] Array.prototype.fill
- [x] Array.prototype.lastIndexOf
- [x] Array.prototype.findIndex
- [x] Array.prototype.copyWithin
- [x] Array.prototype.includes
- [x] Array.prototype.flat
- [x] Array.prototype.flatMap
- [x] Array.prototype.reduceRight
[x] 异步函数
- [x] 虚拟大小队列core
- [ ] 虚拟大小队列的自动销毁
- [x] setTimeout
- [x] setInterval 不支持，容易造成timer泄露，我鼓励自己用setTimeout来实现interval功能
- [x] Promise
- [x] queueMicrotask
[ ] Generators
[ ] async/await
- [X] Async generator functions 不支持
[x] JSX支持，其中不支持JSXFragments、JSXNamespacedName和JSXSpreadChild。JSX标准参考fb的jsx specification
- [x] JSXElement
- [x] JSXIdentifier for React IntrinsicElement
- [x] SelfClosing
- [x] JSXExpressionContainer
- [x] JSXText
[ ] 抽离acorn.js的依赖。为网络传输提供可靠安全的基础。
- [ ] AST的压缩（可能是二进制）表示形式
- [ ] 源码打包器
- [ ] 压缩AST解释器runtime

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ES2015 支持

JSX支持

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异步队列方案

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