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Web(WebAssembly)

NSH 运行时也能编译成 WebAssembly。同一个引擎跑在浏览器页面里,只是渲染目标从 UIKit 或 Android 视图换成了 DOM:核心、响应式图、渲染器、Taffy 布局、nsh/ui/mobile 组件,以及 QuickJS 本身,全都一样。nsh package --target web 把应用发布成可放在任何 Web 服务器或 CDN 上的静态站点(发布应用),nsh run --target web 在你编辑时把它运行在浏览器里(在浏览器里开发),本站每一个实时演示,都是 nsh build 打出的应用包运行在这个运行时上。

counter.tsx 在线编辑 在新标签页打开
counter.tsx运行中
import { mount, signal, Text, View } from "nsh";
import { ui } from "./palette";

function Button(props: { label: string; accent?: boolean; onPress: () => void }) {
  return (
    <View
      onPress={props.onPress}
      activeOpacity={0.75}
      style={{
        ...(props.accent ? ui().accentFill : ui().raised),
        borderRadius: 12,
        paddingVertical: 12,
        paddingHorizontal: 28,
        alignItems: "center",
      }}
    >
      <Text style={{ color: props.accent ? ui().onAccent : ui().text, fontSize: 18, fontWeight: "bold" }}>{props.label}</Text>
    </View>
  );
}

function App() {
  const count = signal(0);
  const history = signal<number[]>([]);

  const change = (delta: number) => {
    const next = count() + delta;
    count.set(next);
    history.update((h) => [next, ...h].slice(0, 5));
  };

  return (
    <View style={{ flex: 1, backgroundColor: ui().page, padding: 24, paddingTop: 64, gap: 24 }}>
      <Text style={{ fontSize: 28, fontWeight: "bold", color: ui().text }}>nsh counter</Text>
      <View style={{ ...ui().card, borderRadius: 16, padding: 24, alignItems: "center", gap: 8 }}>
        <Text style={{ fontSize: 14, color: ui().muted }}>Current value</Text>
        <Text style={{ fontSize: 64, fontWeight: "bold", fontVariant: ["tabular-nums"], color: count() < 0 ? ui().down : ui().text }}>
          {count()}
        </Text>
      </View>
      <View style={{ flexDirection: "row", gap: 12, justifyContent: "center" }}>
        <Button label="−1" onPress={() => change(-1)} />
        <Button label="+1" accent onPress={() => change(1)} />
      </View>
      <View style={{ gap: 6 }}>
        <Text style={{ fontSize: 14, color: ui().muted }}>
          Recent values: <Text style={{ fontWeight: "bold", color: ui().text }}>{history().length}</Text>
        </Text>
        <Each of={history()}>{(value) => <Text style={{ fontSize: 16, color: ui().text }}>• {value()}</Text>}</Each>
      </View>
    </View>
  );
}

mount(App);

#各部分在哪里运行

在每个原生平台上,引擎都有自己的线程,每次提交把一个 MountBatch 交给主线程。浏览器页面只有一个线程,所以 Web 版由页面的事件循环一步步驱动同一个引擎(nsh_engine::LocalEngine):

指针 / 键盘 / 滚动事件 ──────────┐
setTimeout(引擎给出的截止时间)─┼─▶ nsh.wasm:引擎的一轮(JS、核心、布局)─▶ 一个 JSON 批次 ─▶ nsh.js:DOM
requestAnimationFrame ───────────┘                                                   ▲
                                                           原生动画的输出 ────────────┘
  • 布局由核心完成。 每个视图都是一个绝对定位的元素,位置和大小就是 Taffy 算出的 frame,所以 flexbox、grid、aspectRatio 和百分比的表现与设备上完全一致,浏览器自身的布局不参与。
  • 样式在 Rust 里转成 CSS。 背景、边框、圆角、阴影(shadow* 和 boxShadow)、渐变、滤镜、backdropFilter、变换、transformOrigin、outline、mixBlendMode、过渡和内置的关键帧动画都会变成 CSS 属性。Tailwind 类、active:、hover:、focus: 状态和 dark: 与设备上一样在原生侧解析。
  • 文本在 Rust 里排版,字体度量来自浏览器(CanvasRenderingContext2D.measureText),再按排版确定的位置逐段绘制,所以测量的就是绘制的。换行发生在空格之后、CJK 字符前后和 \n 处;numberOfLines 会截断并加省略号。
  • 原生动画在 Rust 里运行,由 requestAnimationFrame 驱动:Animated 的 timing、spring、decay,interpolate,绑定到 opacity、transform、backgroundColor 的原生值,用 pan 绑定的拖拽、滚动联动的值和画布参数。和设备上一样,每一帧都不经过 JS。LayoutAnimation、样式过渡、animate-* 关键帧和页面切换的动效与桌面后端一致;开启 prefers-reduced-motion 时它们不再播放(页面切换改为淡入淡出)。
  • 输入:带 activeOpacity 的按压和长按、响应者系统(onTouch*、PanResponder)、原生拖拽和双指捏合、旋转、滚动视图(浏览器自身的滚动)、下拉刷新、可缩放的滚动视图(双指捏合、Ctrl+滚轮和触控板捏合、zoomTo)、受控的 <Input>(焦点、提交)、Canvas、带标题栏的 Stack 和 Screen、Modal。
  • 系统界面绘制在页面内:Alert 和 ActionSheet 在桌面浏览器上与桌面后端的对话框外观一致,在手机上与 iOS 一致(即 desktop 界面类型,见下文),Toast.show 在底部显示提示。自定义字体在浏览器加载完成后会重新测量文本,应用导入的字体加载好之前不显示第一帧。
  • 模态视图按浏览器所像的平台呈现:pageSheet 和 formSheet(desktop={{ presentationStyle }} 或 web={{ presentationStyle }})在桌面和平板浏览器中是居中于变暗页面上的卡片,尺寸与桌面后端相同,可用 Escape、浏览器的返回按钮或点击卡片外部关闭(都会通过 onRequestClose 询问);在手机浏览器中则像 iPhone 的表单一样从底部升起,停在顶部稍下方。fullScreen 和透明的模态视图覆盖整个应用;animationType、onShow 和 onDismiss 与设备上一致。

#键盘、鼠标和触摸

发布出去的应用,在桌面浏览器里表现得像桌面应用,在手机浏览器里表现得像手机应用:

  • 滚轮和触控板滚动沿其方向、还能继续滚动的最内层滚动视图(没有可滚动的纵向视图时,纵向滚轮也会滚动横向列表),并且直到这次滚动结束都停留在这个视图上;滚轮的每一格平滑滑动,分页和吸附的视图每次滚动移动一页。Ctrl + 滚轮和触控板捏合会捏合带原生捏合值的视图,而不是缩放页面。和桌面平台一样,用鼠标拖动不会滚动:鼠标拖动交给拖拽手势、响应者系统和文字选择。滚动视图像桌面平台一样上报 onScrollBeginDrag / onScrollEndDrag、onMomentumScrollBegin / End 和 onScrollEnd。
  • 键盘:Tab 和 Shift+Tab 在可按压的视图和输入框之间移动(焦点环和 focus: 样式标出键盘焦点);回车按下获得焦点的视图,空格在松开时按下;方向键、Page Up / Page Down、空格、Home 和 End 滚动焦点所在或鼠标下方的滚动视图;Escape 先离开输入框、关闭对话框,再返回。nsh/keymap 的快捷键在浏览器里同样有效,当场匹配(Mac 上的 Safari 和 Chrome 里 mod 是 Command,其他地方是 Control)。
  • 返回:Escape、Alt+左方向键(Mac 上是 Cmd+[)和鼠标的后退键会弹出最内层的栈,或请求关闭最上层的模态框,和 Android 返回键一样;preventBack 和 onBackPress 也照常生效。应用占据整个页面时,每个压入的页面和弹出的模态框都是一条浏览器历史记录,浏览器的后退按钮会在应用内返回。
  • 触摸:只有滚动视图可以平移;应用下面的页面本身不会滚动、缩放或下拉刷新,点按没有延迟。嵌在 iframe 里时,应用不处理的滑动会滚动外层页面。在带原生平移、捏合的视图和响应者系统上的拖动都交给应用处理。
  • 无障碍:accessibilityRole、accessibilityLabel、accessibilityHint、accessibilityState、accessibilityValue、accessibilityLiveRegion 和 accessibilityElementsHidden 会转成 ARIA;AccessibilityInfo.announceForAccessibility 通过实时区域朗读,setAccessibilityFocus 移动焦点。模态框或提示框下面的视图不可交互。
  • 选择和菜单:在桌面浏览器中,文字默认可以选择,和网页一样,但交互元素里的文字(带按压或触摸处理的视图:按钮、可按压的列表行、标签栏)以及设置了 selectable={false} 或 select-none 的文字除外;在上面拖动鼠标会选择文字,Ctrl/Cmd+C 按行复制,Ctrl/Cmd+A 全选选区所在的这段文字。在手机和平板浏览器中,只有 selectable 文字可以选择,和原生应用一样。浏览器的右键菜单只在可选文字和输入框里出现。

#发布应用

nsh package App.tsx --target web           # out/<Name>/:一个静态站点
nsh package App.tsx --target web --run     # 并在本机提供服务,在浏览器中打开

nsh package --target web 写出 out/<Name>/(用 --out 指定其他目录),结构与前端构建产物相同:一个页面,其余文件都以内容命名。

文件内容
index.html应用的页面:以应用名作为标题,带图标、按 appearance 设定的颜色、加载指示,以及应用无法加载或启动时的提示
manifest.webmanifest浏览器安装应用时使用的名称、id、图标和颜色
nsh.<digest>.jsDOM 运行时,已压缩(79 KB,brotli 后 22.5 KB)
nsh.<digest>.wasm引擎、核心、移动端组件和不含编译器的 QuickJS(约 3.5 MB,gzip 后 1.2 MB,brotli 后 0.93 MB)
app.<digest>.nshc应用本身,构建方式与 nsh build --release --split 相同,并编译成 QuickJS 字节码:浏览器里不再编译,启动更快
harden.<digest>.nshc沙箱的加固脚本,同样编译成字节码(1.4 KB)
chunks/<name>.<digest>.nshcimport() 加载的代码,同样是字节码,第一次导入时才下载(拆分 bundle)
assets/<path>.<digest>.<ext>应用导入的每个资源,用到时才从其 URL 加载(字体在注册它们的代码运行前加载,因为文本要用它们测量:在应用启动前,或随导入它们的分块一起加载)
icons/<size>.<digest>.pngnsh.json 中的图标,尺寸为 32(favicon)、180(apple-touch-icon)、192 和 512 像素

<digest> 是文件内容 SHA-256 的前几位:文件名只在内容变化时才变化,所以新版本只会改动 index.html 和真正变化了的文件。所有 URL 都是相对的,站点放在任何主机的任何目录下都能运行(https://example.com/apps/counter/)。

#部署

把目录上传到任意静态托管:CDN 后面的对象存储、Cloudflare Pages、Netlify、GitHub Pages、nginx。遵循两条规则,加载就快,更新也可靠:

文件Cache-Control
index.html、manifest.webmanifestno-cache(每次加载都重新验证,新版本立即生效)
其余所有文件public, max-age=31536000, immutable

以 application/wasm 类型提供 .wasm(浏览器会边下载边编译),并让托管服务或 CDN 压缩文本和 WebAssembly(gzip 或 brotli)。nsh package --target web --run 就按这种方式在 http://127.0.0.1:4173/ 上提供站点。

发布到 Web 的应用与打包的原生应用运行方式相同:以发布模式运行,经过加固(没有 eval),具有其 nsh.json 声明的能力。当能力限制了 network 时,页面还会带上 Content-Security-Policy connect-src,其中列出声明的主机(以及页面自身的源),由浏览器自己拒绝发往其他主机的请求和重定向。导致应用无法启动的错误会显示在页面上;之后的错误输出到浏览器控制台。

#用 iframe 嵌入

Web 上没有嵌入 API:用 <iframe> 嵌入已发布的应用,它的尺寸就是应用的窗口:

<iframe src="https://apps.example.com/counter/" title="Counter"
        style="width: 390px; height: 844px; border: 0"></iframe>

#在浏览器里开发

nsh run App.tsx --target web

会启动开发服务器,并在浏览器中打开它的页面 http://127.0.0.1:8790/。这个页面和其他开发宿主一样:运行应用的每次构建,就地应用修改(热更新),在应用上方显示构建错误和运行时错误,并把应用的 console 输出发送到终端。同一网络中的手机打开 nsh run 打印的地址(browsers on this network: http://192.168.…:8790/)即可。只要 Web 运行时存在(发行包中总是存在),nsh dev 也会提供同一个页面。

#构建本站的播放器

cargo xtask web                       # nsh.wasm、nsh.js、播放器页面,以及 website/demos/*.tsx
cargo xtask web --out target/play     # 输出到其他目录

输出目录包含:

文件内容
gallery/nsh.<digest>.wasm已发布应用使用的运行时(约 3.5 MB,gzip 后 1.2 MB,brotli 后 0.93 MB;用 web profile 构建),播放器和示例应用共用
nsh-playground.wasm同上,另含 NSH 的 TSX 编译器,供在线试用使用(约 8 MB,gzip 后 2.4 MB)
gallery/nsh.<digest>.jsDOM 运行时(已压缩):加载 wasm,应用批次,把输入转成事件
index.html播放器页面:根据 #<name> 运行 demos/<name>.nshc
demos/<name>.nshc用 nsh build --release 编译的各个演示
gallery/用 nsh package --target web 发布的示例应用 Gallery,显示在示例应用页面

用任意静态服务器托管该目录即可(流式编译需要 application/wasm 这个 MIME 类型),然后打开 index.html#counter。

#在线试用

在线试用页面可以在浏览器里编辑并运行应用:页面用 NSH 自己的 JSX 编译器(编进 nsh-playground.wasm,不需要 rolldown)编译 TSX,每次停止输入后立即运行。本站每个演示都有「在线编辑」链接;「分享」会把代码直接放进链接里,不经过任何服务器存储。

在线试用的应用只有一个模块:可以导入 NSH 的模块(nsh、nsh/*、nsh/ui/mobile),但不能导入其他文件或包。console.log 的输出和错误显示在手机下方。

编译器也是一个 Rust 函数:nsh_bundler::compile_module(name, source, ui_sets),不开启该 crate 的 bundle 特性也能使用。

#嵌入到页面

nsh.js 是一个 ES 模块。createPlayer 把运行时加载进一个容器,run 启动 nsh build 写出的应用包:字节码 bundle.nshc(以字节传入),或 bundle.js(以字符串传入)。nsh package --target web 附带的运行时(nsh.wasm)不含 JavaScript 编译器,只运行字节码;开发用的运行时(发行包中的 nsh-dev.wasm)两者都能运行:

import { createPlayer } from "./nsh.js";

const player = await createPlayer(document.querySelector("#phone"), {
  wasm: "./nsh.wasm",
  assetBase: "./assets/",   // `asset:/…` URI(导入的图片)从这里加载
  // dark: true,            // 强制外观;不设置时跟随系统
  // idiom: "phone",        // 强制 "phone"、"pad" 或 "desktop";不设置时由指针和尺寸决定
  // history: false,        // 页面和模态框是否作为浏览器历史记录;默认只在应用占据整个页面时开启,iframe 里不开启
});
player.run(await (await fetch("./bundle.nshc")).arrayBuffer());

assets(从 asset:/ 路径到 URL 的映射)可代替 assetBase,readAsset(uri) 返回引擎需要立即读取的资源(字体)的字节,或 null;player.run(code, { release: true, capabilities }) 以发布模式、在应用声明的能力下运行应用包(默认是开发模式);运行字节码时,发布模式还要传入加固脚本的字节码(harden,即 harden.<digest>.nshc 的字节)。nsh package --target web 写出的页面都用到了。

run(code, { chunks, chunkBase }) 还可以指定拆分 bundle 的 chunk 所在位置。

使用 nsh-playground.wasm 时,player.runSource(tsx) 会先编译 TSX,返回编译错误或 null;player.compile(tsx) 返回 { code } 或 { error }。

容器的尺寸就是应用的窗口(windowSize()),调整容器大小会同步调整应用。player.setDark(true) 可在运行时切换外观,应用通过 colorScheme() 和 dark: 类感知到变化。

#浏览器作为平台

Platform.OS 为 "web"。浏览器所在设备的类型决定应用的行为,即 Platform.constants.interfaceIdiom:

  • "desktop":有鼠标(能悬停的精确指针),且容器宽度至少 600 点。此时 Platform.isDesktop 为 true,Platform.select 选 desktop,desktop={{…}} 属性生效,标题栏高度与桌面后端相同。
  • "pad":短边至少 600 点的触摸屏;其余为 "phone"。两者都属于移动端:Platform.select 选 mobile。

界面风格在应用启动时确定,运行期间不变,与其他平台一致;变窄的桌面窗口仍是桌面,按自己的 windowSize() 布局。web={{…}} 属性、Platform.select({ web }) 和 web: 类只在浏览器中生效;ios={{…}}、native 和 ios: 在浏览器中不生效。

环境的其余部分由页面报告,并随时更新:

值来自浏览器的
区域设置(Intl 的默认值)navigator.languages[0]
I18nManager.isRTL设置了 <html dir> 时取它,否则取区域设置的书写方向
reduceMotion()prefers-reduced-motion
fontScale()根元素字号 / 16 px(浏览器的文字大小设置)
PixelRatio.get()devicePixelRatio(随缩放和屏幕变化)
colorScheme()prefers-color-scheme
safeArea()与容器重叠部分的 env(safe-area-inset-*)(手机上 viewport-fit=cover 的页面)
keyboard()屏幕键盘遮住容器的高度(visualViewport)

Platform.Version 为 "0.0",screenReaderEnabled() 始终为 false(浏览器不提供这一信息)。StatusBar 的 web={{ themeColor }} 设置页面的 <meta name="theme-color">,也就是浏览器给页面周围的栏使用的颜色。

#网络

fetch(包括流、AbortController 和 FormData)以及 <Image> 的 URL 都走浏览器自己的网络栈,在此之前 NSH 已按应用的能力声明做过检查。请求是浏览器发出的,所以遵循浏览器的规则:

  • 相对 URL 与浏览器里一样,相对于页面的 URL 解析:发布出去的应用用 fetch("/api/items") 就能访问自己的接口,<Image src="/photos/a.jpg" /> 从自己的服务器加载。(原生平台没有页面,仍需使用绝对 URL。)
  • CORS。 发往页面所在源以外的请求,只有对方服务器允许页面的源(Access-Control-Allow-Origin)才会成功,否则 fetch 以网络错误拒绝。只能读到服务器公开的响应头。
  • Cookie(以及 HTTP 认证信息)只发送给页面自己的源(credentials: "same-origin"),浏览器禁止的请求头(Cookie、User-Agent、Host 等)会被丢弃。
  • 重定向由浏览器跟随。不应跟随重定向的请求遇到重定向时会失败:redirect: "manual" 和 "error",以及能力声明限制了 network 的应用发出的请求(NSH 要逐跳检查,而浏览器在跟随之前不会透露重定向的目标)。
  • 作为 ReadableStream 的请求体会先收齐再一次发出;响应体则随到随读,以流的形式交给应用。

#拆分 bundle

Web 应用不必在第一个界面出现之前下载全部代码。nsh package --target web 以拆分方式发布应用:每个 chunk 写成 chunks/<name>.<digest>.nshc,由页面把 chunk 映射到这些文件(以字节码运行的应用包,其 chunk 也以字节码加载:Screen.js 旁边的 Screen.nshc)。要自己拆分 bundle,可以用 nsh build --split,它把 import() 加载的模块放进各自的 chunk,放在 bundle.js 旁边:

nsh build --release --split -o site/app
# bundle.js        应用到第一个界面为止的代码
# Screen.js        import("./Screen") 以及只有它用到的代码
# detail.js        两个 chunk 共用的代码(如果有,由打包器生成)

第一次 import("./Screen") 会一次性下载 Screen.js 和它导入的 chunk,然后执行它们;之后再导入会立即兑现。页面负责告诉运行时 chunk 在哪里:默认在页面旁边(chunkBase),也可以为每个 chunk 指定一个 URL,例如带内容摘要的文件名,便于 CDN 永久缓存:

player.run(code, {
  chunks: { "Screen.js": "/app.3f2a9c.js", "detail.js": "/app.81bb07.js" },
});

无法下载的 chunk 会让 import() 以一个指明该 chunk 的 TypeError 拒绝;下一次 import() 会重新尝试。chunk 名称是 bundle 中固定的文件名:应用无法让页面下载其他任何东西。

示例应用就是这样加载每个演示的:lazy(位于 examples/gallery/ui.tsx)生成一个组件,它在第一次渲染时开始导入,导入完成前显示占位内容,之后渲染导入的组件。首次加载只有索引和最先显示的演示;演示导入的字体随该演示的 chunk 一起加载。原生构建包含所有模块,因此导入会立即完成:

const Stocks = lazy(() => import("./demos/Stocks").then((m) => m.Stocks));

#限制

Web 运行时用于演示和文档,下列能力不提供:

  • 其他网站的 Web 视图:WebView 是一个 <iframe>。内联 HTML(source={{ html }})功能完整:onMessage、postMessage、injectJavaScript、注入脚本和加载事件都可用(它在独立的源中运行,与所在页面隔离)。其他网站的页面只有 postMessage 和加载事件,事件中的 URL 是传入的那个:浏览器不向外层页面透露它的导航、标题、历史和错误,userAgent 也无法设置。
  • 自动播放的有声视频:Video 是一个 <video>,支持全部属性和事件,但浏览器只在用户操作之后才允许有声视频开始播放(静音视频可以自动播放)。
  • 原生组件:注册的原生组件属于嵌入 NSH 的原生应用;在 Web 上它的视图保持为空,并在控制台给出警告。
  • 平台服务:读取剪贴板(Clipboard.getString,hasString 也一样)需要安全上下文(HTTPS),并可能询问用户。图片不报告 onProgress。
  • 文本整形细节:换行规则只是 UAX #14 的一个子集(空格、CJK、连字符),没有自动断词,除段落方向外也不做双向重排。

播放器和开发服务器以开发模式运行应用(不做加固),发布的应用经过加固。两者都使用默认的资源限制。

#另请参阅

  • 打包:nsh package 的其他目标。
  • 架构:Web 版复用的引擎、核心和挂载批次。
  • 测试与 trace:nsh trace 以近似的文本引擎无界面地运行同一个引擎。