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第 5 章 组件模型与未来标准

目标:理解组件模型的动机、接口类型与绑定,并演示模块组合为组件。

快速跳转:完整的运行指南与依赖矩阵见 examples/README.md(总览导航 + 工具链准备 + FAQ)。

5.1 动机与目标

多语言互操作、模块组合、封装能力与版本化。

  • 解耦语言与运行时:以 WIT 契约定义边界,任何语言可实现/消费;
  • 稳定链接(Stable ABI):避免各语言各自的 FFI 差异;
  • 组合与替换:以 world 维度组织能力,便于 A/B 与灰度;
  • 版本演进与兼容:新增字段/接口不破坏既有消费者。

5.2 接口类型与 bindings

接口类型(Interface Types)解决跨语言的类型传递;bindings 自动生成 glue code。

典型工作流:

  • 用 WIT 描述接口/世界(records、variants、lists、result 等);
  • 通过 wit-bindgen 或语言工具链生成绑定代码;
  • 在实现侧导出;在消费侧按世界导入;
  • Host 运行时(如 Wasmtime)负责类型安全的参数编解码。

常见坑:

  • 字符串/字节的所有权与生命周期要明确(避免双重释放);
  • 大对象按结构传递时优先扁平化(record)而非深层嵌套;
  • 跨语言错误统一用 result<T, E> 或具名 variant 承载。

5.3 组件拼接演示

参见 examples/ch05/components_composition 的脚本与 WIT 草案,逐步完成 componentize/compose/glue。

5.4 标准接口族示例

wasi:io, wasi:crypto, wasi:nn 等能力接口的使用与场景。

  • wasi:cli、wasi:filesystem、wasi:clocks:通用系统能力;
  • wasi:http:以组件接口暴露 HTTP 处理(如 Spin);
  • wasi:crypto、wasi:nn:特定领域能力;
  • 能力最小化:仅声明/授予必须的 world 依赖,减少攻击面。

5.5 对比:WASM 组件 vs OCI 容器

目标、隔离边界、镜像/分发、组合方式不同,互补而非替代。

  • 单体 vs 颗粒度:容器适合进程级交付;组件适合函数/库级复用;
  • 隔离:容器=OS 级;组件=运行时沙箱 + 能力授权;
  • 分发:容器镜像/仓库 vs 组件包(可嵌入 OCI Artifact);
  • 组合:容器常用 sidecar/服务编排;组件可静态 compose 或 Host 路由。

落地建议:

  • 以 OCI 为外围交付形态,内含多组件,Host 根据路由/策略调度;
  • 在 CI 里同时产出容器镜像与组件产物,生成 SBOM 与签名。

更多内容:

  • WIT 与 World → ./wit-and-world
  • 组合与宿主 → ./composition
  • 类型与语法速览 → ./types-and-syntax
  • 绑定与工具链 → ./bindings-and-tools
  • 组件化工作流 → ./workflow
  • 版本与兼容 → ./versioning-and-compat
  • 分发与签名 → ./distribution-and-signing
  • 宿主与运行时 → ./host-and-runtime