Node.js C++ Embedder API: اجرای جاوااسکریپت از نرم‌افزارهای C++

Node.js مجموعه‌ای از APIهای C++ ارائه می‌دهد که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد جاوااسکریپت را در محیط Node.js از نرم‌افزارهای C++ اجرا کنند. این قابلیت برای سناریوهایی طراحی شده که Node.js به‌عنوان یک کتابخانه درون برنامهٔ C++ جاسازی می‌شود. برخلاف کدی که مستقیماً توسط Node.js اجرا می‌شود، استفاده از Node.js به‌عنوان کتابخانه ممکن است تغییرات ناسازگار در نسخه‌های اصلی داشته باشد.

C++ Embedder APInode::InitializeOncePerProcessMultiIsolatePlatformCommonEnvironmentSetupnode::Environment

~2 دقیقه مطالعه · آخرین به‌روزرسانی ۵ دی ۱۴۰۴

1. مقدمه


C++ Embedder API به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد جاوااسکریپت را درون نرم‌افزارهای C++ اجرا کنند. این APIها در فایل src/node.h موجود هستند و برخی مفاهیم موردنیاز از V8 Embedder API گرفته می‌شوند.

2. راه‌اندازی وضعیت سراسری (Per-Process State)


  • پارامترهای CLI Node.js باید پردازش شوند.
  • نیازهای V8 مانند ایجاد یک v8::Platform باید فراهم شوند.
  • node::InitializeOncePerProcess برای مقداردهی اولیهٔ Node.js استفاده می‌شود.
  • MultiIsolatePlatform::Create() یک پلتفرم V8 ایجاد می‌کند که از Workerها پشتیبانی می‌کند.
int main(int argc, char** argv) {
  argv = uv_setup_args(argc, argv);
  std::vector args(argv, argv + argc);

  auto result = node::InitializeOncePerProcess(args, {...});
  if (result->early_return() != 0) return result->exit_code();

  auto platform = MultiIsolatePlatform::Create(4);
  V8::InitializePlatform(platform.get());
  V8::Initialize();

  int ret = RunNodeInstance(platform.get(), result->args(), result->exec_args());

  V8::Dispose();
  V8::DisposePlatform();
  node::TearDownOncePerProcess();
  return ret;
}

3. راه‌اندازی وضعیت هر نمونه (Per-Instance State)


  • هر node::Environment با یک v8::Isolate و یک uv_loop_t مرتبط است.
  • یک ArrayBuffer::Allocator باید فراهم شود (ترجیحاً از Node.js).
  • node::NewIsolate() یک Isolate جدید با hookهای Node.js ایجاد می‌کند.

4. اجرای کد جاوااسکریپت


  • node::LoadEnvironment: بارگذاری محیط Node.js و اجرای کد.
  • node::SpinEventLoop: اجرای حلقهٔ رویداد تا پایان کار.
  • node::Stop: توقف حلقهٔ رویداد به‌صورت دستی.
MaybeLocal loadenv_ret = node::LoadEnvironment(
    env,
    "const publicRequire = require('node:module').createRequire(process.cwd() + '/');"
    "globalThis.require = publicRequire;"
    "require('node:vm').runInThisContext(process.argv[1]);");

if (loadenv_ret.IsEmpty()) return 1;
exit_code = node::SpinEventLoop(env).FromMaybe(1);
node::Stop(env);

نتیجه‌گیری


C++ Embedder API در Node.js ابزاری قدرتمند برای اجرای جاوااسکریپت درون نرم‌افزارهای C++ است. با مدیریت وضعیت سراسری و نمونه‌ای، و استفاده از APIهایی مانند LoadEnvironment و SpinEventLoop، توسعه‌دهندگان می‌توانند برنامه‌های ترکیبی بسازند که از قدرت Node.js و C++ به‌طور همزمان بهره‌مند شوند.

نوشته و پژوهش‌شده توسط دکتر شاهین صیامی

مقالات مرتبط

آشنایی کامل با ماژول Cluster در Node.js و نحوه افزایش مقیاس‌پذیری سرور

ماژول Cluster در Node.js به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد چندین پردازش همزمان ایجاد کنند که یک پورت سرور را به اشتراک می‌گذارند. این کار باعث استفاده بهتر از هسته‌های CPU و افزایش توان پردازش برنامه می‌شود. در این مقاله نحوه کار Cluster، مدیریت Workerها، تنظیمات مهم و مثال عملی را بررسی می‌کنیم.

ادامه

راهنمای جامع ماژول VM در Node.js (ماژول node:vm)

ماژول node:vm امکان کامپایل و اجرای کد جاوااسکریپت در کانتکست‌های ایزولهٔ V8 را فراهم می‌کند. این کانتکست‌ها مانند یک «سندباکس سبک» داخل برنامهٔ Node.js عمل می‌کنند و هرکدام globalThis مخصوص خود را دارند. این ماژول برای اجرای پویا، موتورهای قالب (Template Engines)، سیستم‌های افزونه (Plugin Systems)، REPLها و تست ایزولهٔ منطق بسیار مناسب است. اما نکتهٔ بسیار مهم: vm یک ابزار امنیتی نیست و نباید برای اجرای کدهای غیرقابل‌اعتماد استفاده شود.

ادامه

راهنمای جامع ماژول V8 در Node.js (ماژول node:v8)

راهنمای جامع ماژول V8 در Node.js (ماژول node:v8)

ادامه

راهنمای جامع Worker Threads در Node.js (ماژول node:worker_threads)

ماژول node:worker_threads امکان اجرای واقعی چندریسمانی (Multithreading) را در Node.js فراهم می‌کند. برخلاف مدل تک‌ریسمانی سنتی Node.js، Worker Threads اجازه می‌دهند کارهای سنگین CPU در ریسه‌های جداگانه اجرا شوند بدون اینکه حلقهٔ رویداد (Event Loop) مسدود شود. این ماژول از حافظهٔ اشتراکی، انتقال بدون کپی (Zero‑Copy)، کانال‌های پیام، Worker Pool، محدودیت منابع و ابزارهای همگام‌سازی پیشرفته پشتیبانی می‌کند. Worker Threads برای پردازش‌های محاسباتی سنگین ایده‌آل هستند، در حالی که I/O همچنان باید توسط ریسهٔ اصلی مدیریت شود.

ادامه

راهنمای جامع ماژول util در Node.js

ماژول node:util مجموعه‌ای از توابع کمکی قدرتمند برای استفاده در هستهٔ Node.js و همچنین توسعهٔ برنامه‌ها ارائه می‌دهد. این ماژول ابزارهایی برای دیباگ، بازرسی اشیا، تبدیل Callback ↔ Promise، قالب‌بندی رشته‌ها، بررسی انواع، مدیریت خطاها، رمزگذاری متن، پردازش MIME، پارس آرگومان‌های CLI، سیگنال‌های Abort، و ابزارهای متفرقه فراهم می‌کند. این ماژول یکی از جعبه‌ابزارهای اصلی و ضروری برای توسعه‌دهندگان Node.js است.

ادامه

راهنمای جامع ماژول URL در Node.js

ماژول node:url ابزارهایی برای تحلیل، ساخت، و دست‌کاری URLها در Node.js فراهم می‌کند. Node.js دو API برای کار با URL دارد: WHATWG URL API — استاندارد مدرن و سازگار با مرورگرها (توصیه‌شده). Legacy API — API قدیمی Node.js (غیرتوصیه‌شده). WHATWG URL API یک رابط تمیز، سازگار و قدرتمند برای کار با اجزای URL، پارامترهای query، الگوهای URL و حتی Blob URLها ارائه می‌دهد.

ادامه