在Docker上玩WASM

原创李明 coding到灯火阑珊

字节码可以在任何地方运行的想法可以追溯到JVM的初始阶段，WebAssembly是旧思想的新实现。WebAssembly的目的是在浏览器中运行，而Docker宣布它可以在不需要容器的情况下运行WASM代码。在这篇文章中，我们来探索它是如何工作的。

先决条件

运行WebAssembly是一个测试版功能，需要使用containerd。要启用containerd，请转到Docker Desktop仪表板，然后单击“设置>开发中的功能> Beta功能>使用containerd存储和提取镜像”。

为了比较常规镜像与WebAssembly，因此，需要一个既可以编译为本机代码又可以编译为WASM的项目。出于这个原因，我们使用Rust语言创建一个带有两个dockerfile的简单项目：一个编译为本地代码，另一个编译为WASM。

在本机构建

创建一个Rust项目：

cargo new wasm-docker-example

src/main.rs文件中代码如下：

fn main() {
    println!("Hello, world!");
}

为了便于比较，我们可以在本地构建Webassembly目标：

rustup target add wasm32-wasi
cargo build --target wasm32-wasi --release

文件相对较小：

-rwxr-xr-x   1 Justin  staff  2093838  6 19 17:39 wasm-docker-example.wasm

构建简单的Docker镜像

在项目根目录下创建Dockerfile-wasm文件，内容如下：

FROM rust:1.70-slim-bullseye as build                                    

COPY Cargo.toml .
COPY Cargo.lock .
COPY src src
RUN rustup target add wasm32-wasi                                        
RUN cargo build --target wasm32-wasi --release                           
FROM scratch                                                             
COPY --from=build /target/wasm32-wasi/release/wasm-docker-example.wasm wasm.wasm
ENTRYPOINT [ "/wasm.wasm" ]

1，从一个Rust Docker映像开始

2，添加WASM目标

3，构建Webassembly

4，从scratch开始使用多级构建。

5，复制上一阶段生成的Webassembly文件

使用如下命令构建镜像：

docker build -f Dockerfile-wasm -t docker-wasm:1.0 .

使用如下命令运行WASM：

docker run --runtime=io.containerd.wasmedge.v1 docker-wasm:1.0

Hello, world!

为了进行比较，我们可以用相同的代码创建一个本地镜像，在项目根目录下创建Dockerfile-native文件，内容如下：

FROM rust:1.70-slim-bullseye as build

COPY Cargo.toml .
COPY Cargo.lock .
COPY src src
RUN RUSTFLAGS='-C target-feature=+crt-static' cargo build --release 
FROM scratch                                                        
COPY --from=build /target/release/wasm-docker-example native

从scratch开始构建镜像并生成二进制文件。

使用如下命令构建镜像：

docker build -f Dockerfile-native -t docker-native:1.0 .

现在我们可以比较镜像的大小：

REPOSITORY      TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
docker-native   1.0       f48a37ac1a66   6 seconds ago   7.32MB
docker-wasm     1.0       332c53bb03e0   5 minutes ago   2.61MB

Webassembly镜像大约是本机镜像的三分之一。

构建复杂的Docker镜像

在Cargo.toml文件中加入以下依赖项：

[dependencies]
reqwest = { version = "0.11", features = ["json"] }
tokio = { version = "1.28", features = ["full"] }
serde = { version = "1.0", features = ["derive"] }

在src/main.rs中更新代码来发出请求并打印结果：

use serde::{Deserialize, Serialize};
use std::collections::HashMap;
use reqwest::get;

#[tokio::main(flavor = "current_thread")]
async fn main() {
    match get("http://httpbin.org/get").await {
        Ok(response) => {
            let result = response.json::<GetBody>().await;
            match result {
                Ok(json) => {
                    println!("{:#?}", json);
                }
                Err(err) => {
                    println!("{:#?}", err)
                }
            }
        }
        Err (err) => {
            println!("{:#?}", err)
        }
    }
}

#[derive(Debug, Serialize, Deserialize)]
struct GetBody {
    args: HashMap<String, String>,
    headers: HashMap<String, String>,
    origin: String,
    url: String,
}

使用如下命令构建镜像：

docker build -f Dockerfile-wasm -t docker-wasm:1.1 .

使用如下命令运行WASM：

docker run --runtime=io.containerd.wasmedge.v1 docker-wasm:1.1

GetBody {
    args: {},
    headers: {
        "X-Amzn-Trace-Id": "Root=1-64905d7f-2371d2807e7f74780d60ab96",
        "Host": "httpbin.org",
        "User-Agent": "Go-http-client/1.1",
        "Accept": "*/*",
    },
    origin: "103.82.4.2",
    url: "http://httpbin.org/get",
}

总结

在这篇文章中，实现了几个WASM Docker镜像，从最简单的Hello World到HTTP客户端。虽然Docker关于WASM的生态系统还有改进的空间，但Docker对WASM的支持已经可以让我们从中受益。WASM镜像的尺寸小是一个巨大的优点。

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