feat: 嵌入式 JS 脚本引擎核心

用 goja 承载业务回调,让业务逻辑变更不必重新编译发布 Go 程序。脚本用
ESM + TypeScript 写,Go 侧按名字把它们当普通对象实例化并调用方法。

主要组成:

  - Engine    编译脚本、管配置,公开 API 不暴露任何 goja 类型
  - Script    一份编译好的脚本 + 它的 VM 池,热更新时整体顶替
  - Instance  独占一个 VM 的实例,状态留在 JS 侧
  - Caller    自定义调用约定,把脚本函数适配成 Go 侧要的签名
  - Scope     让同一个 ctx 下的多个脚本共享 Go 侧对象
  - Extension 扩展接口:给脚本添全局对象,配套 TS 类型
  - Overlay   多层 Loader 叠加,后面的盖前面的

几个关键取舍:

  - 源码一律先过 esbuild 打包成 ESM,再改写成立即执行函数。goja 不认
    import/export,而业务脚本要能拆文件、用 TypeScript。
  - VM 池化复用,但每个 VM 单线程。goja 的 Runtime 不是 goroutine 安全的。
  - Go 侧函数返回的 error 在脚本里表现为抛异常,不占返回值位置。
  - 脚本能看见的全局只有白名单放行的那些,且注入是惰性的——没读到的
    全局根本不会被转换。
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2026-09-05 22:11:55 +08:00
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@@ -0,0 +1,327 @@
package jscriptx
import (
"context"
"fmt"
"sync/atomic"
"github.com/dop251/goja"
)
// DefaultFunc 传给 Call/Dispatch 的 fn 参数时,表示脚本的默认导出本身,
// 也就是 `export default function ...` 这种"整个脚本就是一个函数"的写法。
// 默认导出是 class 或对象时用不上它——那种要按方法名调用。
const DefaultFunc = ""
// Script 是一份编译好的脚本,内部维护一个 VM 池。它并发安全,可以长期持有。
//
// 一个 Script 对应一份不可变的编译产物;热更新时 Engine 会造一个新的 Script
// 顶替它,已经拿着旧 Script 的调用不受影响,会继续跑完旧版本。
type Script struct {
engine *Engine
name string
version string
prog *goja.Program
pool chan *vmHandle
closed atomic.Bool
created atomic.Int64 // 累计新建过多少个 VM
dropped atomic.Int64 // 累计丢弃过多少个 VM(超时/panic/池满)
}
// vmHandle 是一个 VM:一个 goja.Runtime 加上它跑完脚本后的求值结果。
// Runtime 不是并发安全的,同一时刻只能有一个 goroutine 持有它。
//
// 一个 VM 只跑一个脚本。会话下多个脚本要共享数据时靠 store(Go 侧对象,注入到各个 VM
// 里的是同一份引用),而不是共用 Runtime——共用 Runtime 会让会话内的所有脚本被迫串行。
type vmHandle struct {
rt *goja.Runtime
defFn goja.Value // 脚本求值出的函数(单函数入口写法)
exports *goja.Object // 脚本求值出的对象(class 实例写法),方法调用时绑定为 this
ctor *goja.Object // 导出的 class 本身。静态方法挂在它上面,实例的原型链上没有
// scoped 表示这个 VM 注入过某个作用域的扩展,因此**不能**回池给别的作用域用。
// 用完直接丢,见 release。
scoped bool
}
// Name 返回脚本名。
func (s *Script) Name() string { return s.name }
// Version 返回脚本版本号(Loader 给的,或者源码哈希)。
func (s *Script) Version() string { return s.version }
// Stats 是 VM 池的运行统计,用于观测。
type Stats struct {
Pooled int // 池里闲置的 VM 数
MaxVMs int // 池容量
Created int64 // 累计新建
Dropped int64 // 累计丢弃
}
// Stats 返回 VM 池的当前统计。
func (s *Script) Stats() Stats {
return Stats{
Pooled: len(s.pool),
MaxVMs: cap(s.pool),
Created: s.created.Load(),
Dropped: s.dropped.Load(),
}
}
// Has 判断脚本导出的实例上有没有这个方法(继承来的也算)。
func (s *Script) Has(fn string) bool {
inst, err := s.borrow(context.Background())
if err != nil {
return false
}
defer s.release(inst, true)
_, _, _, ok := inst.lookup(fn)
return ok
}
// Close 释放池里所有 VM。之后的调用会返回 ErrClosed。
// 已经借出去、正在执行的调用不受影响,它们的 VM 归还时直接丢弃。
//
// New 出来的实例不在这条链上——它们的生命周期归调用方,Close 之后那些实例的调用
// 会因为脚本已关闭而报错,VM 等 GC 回收。
func (s *Script) Close() {
if s.closed.Swap(true) {
return
}
for {
select {
case <-s.pool:
s.dropped.Add(1)
default:
return
}
}
}
// borrow 从池里取一个 VM;池空就新建一个。
//
// 刻意不阻塞等待:并发量超过池容量时宁可临时多造几个 VM,也不让请求在这里排队。
// 池只是复用缓存,不承担限流职责。
//
// ctx 带了作用域时**不走池**:池是所有调用共享的,而作用域的扩展是这一次调用专属的
// (store、当前请求……)。混用要么让脚本看不见扩展(顶层 import 直接 ReferenceError),
// 要么把上一个作用域的对象漏给下一个。所以为它单造一个 VM,用完丢弃。
//
// 代价是这类调用每次约 5μs 建一个 VM。同一作用域下要反复调,用 New 拿实例更划算——
// 实例把 VM 攥在手里,不必每次重建。
func (s *Script) borrow(ctx context.Context) (*vmHandle, error) {
if sc, ok := scopeOf(ctx); ok {
// 作用域至少带一个 scope.key,所以只要有作用域就必然要单造
vm, err := s.newVM(ctx, sc.vmGlobals(), nil)
if err != nil {
return nil, err
}
vm.scoped = true
return vm, nil
}
select {
case inst := <-s.pool:
return inst, nil
default:
}
return s.newVM(ctx, nil, nil)
}
// release 归还 VM。healthy 为 false(被中断过或 panic 过)时直接丢弃:
// 脚本本来就不该有跨调用状态,重建一个 VM 远比拖着一个状态可疑的 VM 划算。
func (s *Script) release(inst *vmHandle, healthy bool) {
if inst == nil {
return
}
if !healthy || s.closed.Load() || inst.scoped {
// scoped 的 VM 带着某个作用域的扩展,回池就会漏给下一个调用
s.dropped.Add(1)
return
}
select {
case s.pool <- inst:
default:
s.dropped.Add(1) // 池满,丢弃
}
}
// newVM 造一个新 VM 并在里面加载这个脚本:注入白名单(extra 是会话专属的额外全局,
// 池化调用传 nil)→ 跑一遍脚本顶层代码 → 记下求值结果。
func (s *Script) newVM(ctx context.Context, extra map[string]any, ctorArgs []any) (*vmHandle, error) {
rt, err := s.engine.newRuntime(s.name, extra)
if err != nil {
return nil, err
}
return s.loadInto(ctx, rt, ctorArgs)
}
// newRuntime 造一个空 VM 并注入白名单。scope 是它在日志和 store 里的身份:
// 池化 VM 用脚本名,会话 VM 用会话 key。
func (e *Engine) newRuntime(scope string, extra map[string]any) (*goja.Runtime, error) {
rt := goja.New()
if e.maxStack > 0 {
rt.SetMaxCallStackSize(e.maxStack)
}
if err := e.bind(rt, scope, extra); err != nil {
return nil, err
}
return rt, nil
}
// loadInto 在一个已经建好的 VM 里跑这个脚本,取出它的导出。
// 顶层代码同样受超时保护,脚本在顶层写死循环不会把调用方卡住。
//
// 同一个 rt 上可以先后加载多个脚本:打包产物是 IIFE,除了 ModuleGlobal 这一个全局名
// 之外不往外泄漏东西,而那个名字的值在这里当场就取走了,后一个脚本覆盖它也不影响。
func (s *Script) loadInto(ctx context.Context, rt *goja.Runtime, ctorArgs []any) (*vmHandle, error) {
return s.load(ctx, rt, ctorArgs, false)
}
// load 把脚本装进一个 VM。noInstance 为 true 时不构造实例——
// 只想调静态方法时用,避免白跑一遍 constructor(那是每次调用的准备工作)。
func (s *Script) load(ctx context.Context, rt *goja.Runtime, ctorArgs []any, noInstance bool) (h *vmHandle, err error) {
stop := guard(ctx, rt, s.engine.timeout)
defer stop()
defer func() {
if r := recover(); r != nil {
h, err = nil, s.panicError(DefaultFunc, nil, r)
}
}()
v, err := rt.RunProgram(s.prog)
if err != nil {
return nil, classify(err, s.name, DefaultFunc, nil)
}
h = &vmHandle{rt: rt}
// 打包产物末尾的入口表达式求值出来的东西决定了脚本的形态:
// class → 由这里 new 出实例,构造参数从 Go 侧传(export default class X {}
// 普通函数 → 单函数入口,用 DefaultFunc 调用(export default function(){}
// 非函数对象 → 直接当导出实例(export default {...},或只有命名导出时的模块对象)
if !empty(v) {
switch {
case isClass(rt, v):
h.ctor = v.ToObject(rt)
if noInstance {
break // 只要静态方法,不跑 constructor
}
obj, err := construct(rt, v, ctorArgs)
if err != nil {
return nil, classify(err, s.name, "constructor", ctorArgs)
}
h.exports = obj
case isCallable(v):
h.defFn = v
default:
if obj, ok := v.(*goja.Object); ok {
h.exports = obj
}
}
}
s.created.Add(1)
return h, nil
}
// classDetector 判断一个值是不是 class。goja 的 AssertConstructor 对普通 function
// 也返回 true,区分不了;靠规范保证的差别来判:class 的 prototype 属性不可写,
// 普通函数的可写,箭头函数和方法简写根本没有 prototype。
var classDetector = goja.MustCompile("jscriptx:isclass", `(function (x) {
if (typeof x !== "function") { return false }
var d = Object.getOwnPropertyDescriptor(x, "prototype")
return !!d && d.writable === false
})`, true)
func isClass(rt *goja.Runtime, v goja.Value) bool {
if _, ok := goja.AssertConstructor(v); !ok {
return false
}
dv, err := rt.RunProgram(classDetector)
if err != nil {
return false
}
detect, ok := goja.AssertFunction(dv)
if !ok {
return false
}
res, err := detect(goja.Undefined(), v)
if err != nil {
return false
}
return res.ToBoolean()
}
func isCallable(v goja.Value) bool {
_, ok := goja.AssertFunction(v)
return ok
}
// construct 从 Go 侧 new 一个 JS class 实例,构造参数按 goja 的规则转换。
func construct(rt *goja.Runtime, class goja.Value, args []any) (*goja.Object, error) {
ctor, ok := goja.AssertConstructor(class)
if !ok {
return nil, fmt.Errorf("不是构造器")
}
jsArgs := make([]goja.Value, len(args))
for i, a := range args {
jsArgs[i] = rt.ToValue(a)
}
return ctor(nil, jsArgs...)
}
// lookup 找要调用的函数,同时给出调用时该绑定的 this。
//
// fn 为空取默认导出本身(export default function 那种);否则找导出实例的方法,
// this 绑定到实例,这样 class 里的 this.xxx 才有意义。
//
// 最后那层全局查找基本只是兜底:脚本经打包后是 IIFE,顶层声明进不了全局,
// 只有脚本显式往 globalThis 上挂东西时才走得到。
func (i *vmHandle) lookup(fn string) (callable goja.Callable, fnVal goja.Value, this goja.Value, ok bool) {
if fn == DefaultFunc {
if i.defFn == nil {
return nil, nil, nil, false
}
callable, ok = goja.AssertFunction(i.defFn)
return callable, i.defFn, goja.Undefined(), ok
}
if i.exports != nil {
// Get 会走原型链,class 方法定义在 prototype 上也找得到
if v := i.exports.Get(fn); v != nil && !goja.IsUndefined(v) && !goja.IsNull(v) {
if callable, ok = goja.AssertFunction(v); ok {
return callable, v, i.exports, true
}
}
}
// 静态方法挂在 class 自身上,不在实例的原型链上,所以实例那边找不到才轮到这里。
// this 绑定到 class 本身,跟 JS 里 C.Startup() 的语义一致。
if i.ctor != nil {
if v := i.ctor.Get(fn); v != nil && !goja.IsUndefined(v) && !goja.IsNull(v) {
if callable, ok = goja.AssertFunction(v); ok {
return callable, v, i.ctor, true
}
}
}
v := i.rt.Get(fn)
if v == nil || goja.IsUndefined(v) || goja.IsNull(v) {
return nil, nil, nil, false
}
if callable, ok = goja.AssertFunction(v); !ok {
return nil, nil, nil, false
}
return callable, v, goja.Undefined(), true
}
// notFoundHint 在找不到函数时给一句有用的话。最常见的原因是脚本压根没写 export:
// 打包产物是 IIFE,没有导出的顶层代码会被当死代码摇掉,什么都不剩。
func (s *Script) notFoundHint(inst *vmHandle) string {
if inst.exports == nil && inst.defFn == nil {
return "脚本没有任何导出。打包产物是 IIFE,不写 export 的顶层代码会被当死代码摇掉;" +
"请用 export default 指明入口,或者用命名导出"
}
return "脚本里没有这个函数,或者它不是函数"
}