Решение ошибки SharedArrayBuffer: Руководство по WebAssembly для клиентской стороны

Содержание

• Понимание ошибки SharedArrayBuffer
• Обходные пути с использованием командной строки Chrome
• Специфические решения для Firefox
• Альтернатива WebAssembly.Memory
• Конфигурация компиляции Emscripten
• Флаги Chrome для разработки WebAssembly
• Решения на основе токенов

Понимание ошибки SharedArrayBuffer

Ошибка “SharedArrayBuffer transfer requires self.crossOriginIsolated” возникает из-за того, что современные браузеры реализовали ограничения безопасности для SharedArrayBuffer для защиты от атак Spectre. Эти ограничения требуют, чтобы веб-сайты были изолированы по происхождению (cross-origin isolated) путем отправки определенных HTTP-заголовков: Cross-Origin-Opener-Policy (COOP) и Cross-Origin-Embedder-Policy (COEP).

Как объясняется в руководстве по изоляции по происхождению на web.dev, эти заголовки создают безопасную среду, в которой SharedArrayBuffer можно использовать безопасно. Однако для клиентской разработки без сервера отправка этих заголовков становится проблематичной, поскольку локальные протоколы файлов (file://, localhost) не поддерживают пользовательские заголовки.

Ошибка обычно проявляется при:

• Использовании WebAssembly с разделением памяти между потоками
• Попытке передачи SharedArrayBuffer через postMessage в Workers
• Обработке больших объемов данных, требующих доступа к общей памяти
• Запуске кода, скомпилированного из C++ в WebAssembly, локально

Обходные пути с использованием командной строки Chrome

Наиболее прямое решение для браузеров на базе Chrome — запуск Chrome с флагами командной строки, которые включают поддержку SharedArrayBuffer без требования изоляции по происхождению.

Метод 1: Флаг функции SharedArrayBuffer

Запустите Chrome со следующей командой:

google-chrome --enable-features=SharedArrayBuffer

Согласно документации на web.dev, этот флаг “включает SharedArrayBuffer без включения изоляции по происхождению” и специально разработан для сценариев локальной разработки.

Метод 2: Конфигурация флагов Chrome

Альтернативно, вы можете включить это через флаги Chrome:

1. Перейдите в chrome://flags
2. Найдите “SharedArrayBuffer”
3. Включите флаг “Enable SharedArrayBuffer”
4. Перезапустите Chrome

Этот подход позволяет тестировать приложения WebAssembly с функциональностью SharedArrayBuffer локально без необходимости настройки сервера с правильными заголовками. Флаг сохраняется между сеансами браузера, что удобно для рабочих процессов разработки.

Специфические решения для Firefox

Firefox обрабатывает SharedArrayBuffer иначе, чем Chrome, что иногда может работать в вашу пользу для локальной разработки.

Поведение Firefox в локальной разработке

Как отмечается в обсуждении на Stack Overflow об включении SharedArrayBuffer на localhost, Firefox может иметь более гибкие политики для локальной разработки. Вы можете протестировать компиляцию C++ в WebAssembly в Firefox, чтобы увидеть, работает ли она без дополнительной конфигурации.

Токены пробного периода происхождения (Origin Trial Tokens)

Для более постоянных решений можно использовать токены пробного периода происхождения. Согласно ответу на Stack об включении SharedArrayBuffer на localhost, “вы можете использовать токен с этой страницы для включения SharedArrayBuffer без требования, чтобы страница была изолирована по происхождению”. Эти токены предоставляют временный доступ к ограниченным API без настройки сервера.

Альтернатива WebAssembly.Memory

Когда SharedArrayBuffer недоступен или не работает, WebAssembly.Memory предоставляет альтернативный подход для управления памятью в приложениях WebAssembly.

Понимание WebAssembly.Memory

WebAssembly.Memory — это функция WebAssembly, которая позволяет динамически увеличивать память вашего модуля WebAssembly. В отличие от SharedArrayBuffer, она не требует изоляции по происхождению.

Как предлагается в обсуждении на Stack о тестировании страниц WebAssembly локально в Firefox, “вы можете использовать WebAssembly.Memory вместо” SharedArrayBuffer, когда он недоступен. Этот подход позволяет вам:

• Динамически изменять размер памяти по мере необходимости
• Получать доступ к памяти из JavaScript и WebAssembly
• Делить память между разными частями вашего приложения
• Работать без настройки сервера

Пример реализации

Вот базовый шаблон реализации:

// Создаем WebAssembly.Memory
const memory = new WebAssembly.Memory({ initial: 17, maximum: 1024 });

// Загружаем ваш модуль WebAssembly
const module = await WebAssembly.instantiateStreaming(fetch('your_module.wasm'), {
  env: {
    memory: memory
  }
});

// Получаем доступ к памяти из JavaScript
const view = new Uint8Array(memory.buffer);
view[0] = 42; // Запись в память

Этот подход дает вам аналогичную функциональность SharedArrayBuffer без требований к изоляции по происхождению.

Конфигурация компиляции Emscripten

При компиляции C++ в WebAssembly с использованием Emscripten вы можете настроить процесс сборки для лучшей работы в сценариях клиентской стороны.

Конфигурация многопоточности

Для приложений, требующих многопоточности, используйте следующие флаги Emscripten:

emcc -O2 -s USE_PTHREADS=1 -s PTHREAD_POOL_SIZE=2 -o test.js test.c

Как объясняется в документации по потокам WebAssembly на web.dev, флаг -s USE_PTHREADS=1 “включает поддержку многопоточности для скомпилированного модуля WebAssembly”, а -s PTHREAD_POOL_SIZE=2 “говорит компилятору генерировать пул из двух потоков”.

Флаги управления памятью

Настройте управление памятью с помощью этих флагов:

emcc -s ALLOW_MEMORY_GROWTH=1 -s MAXIMUM_MEMORY=256MB -o output.js input.cpp

Эти флаги помогают управлять ростом памяти и ее пределами, что особенно важно для клиентских приложений без управления памятью на стороне сервера.

Флаги Chrome для разработки WebAssembly

Помимо флага SharedArrayBuffer, Chrome предлагает несколько других флагов, которые могут помочь в разработке и отладке WebAssembly:

Флаги оптимизации компиляции

Как отмечено в документации по конвейеру компиляции V8 WebAssembly, вы можете отключить определенные функции компиляции для отладки:

# Отключить многоуровневую компиляцию
google-chrome --disable-webassembly-tiering

# Отключить базовый компилятор
google-chrome --disable-webassembly-baseline

Эти флаги доступны через chrome://flags как:

• “Enable WebAssembly tiering” → Отключить
• “Enable WebAssembly baseline compiler” → Отключить

Экспериментальные функции

Для передовых функций WebAssembly вы можете включить экспериментальные флаги:

google-chrome --enable-experimental-web-platform-features

Это включает более новые предложения и функции WebAssembly, которые могут быть полезны для сценариев компиляции C++ в WebAssembly.

Решения на основе токенов

Для более структурированного доступа к SharedArrayBuffer без настройки сервера, токены пробного периода происхождения предоставляют программное решение.

Получение токенов пробного периода происхождения

Токены пробного периода происхождения — это временные токены доступа, которые позволяют вашему веб-сайту использовать ограниченные API. Вы можете получить их через программу Chrome Origin Trials. Согласно обсуждению на Stack о SharedArrayBuffer в Firefox, эти токены “включают SharedArrayBuffer без требования, чтобы страница была изолирована по происхождению”.

Реализация пробных периодов происхождения

Для использования токена пробного периода происхождения:

1. Получите токен в панели управления Chrome Origin Trials
2. Добавьте его в HTML вашей страницы:

<meta http-equiv="origin-trial" content="your_token_here">

3. Токен предоставляет временный доступ (обычно 8-12 недель) к функциональности SharedArrayBuffer

Этот подход особенно полезен для:

• Долгосрочных проектов разработки
• Команд, которым требуется последовательное поведение на машинах разработчиков
• Приложений, которые в конечном итоге будут развернуты с правильной конфигурацией сервера

Заключение

Решение ошибки “SharedArrayBuffer transfer requires self.crossOriginIsolated” для компиляции C++ в WebAssembly на клиентской стороне без сервера можно достичь несколькими способами:

1. Используйте флаги командной строки Chrome — Флаг --enable-features=SharedArrayBuffer является наиболее прямым решением для локальной разработки, полностью обходя требования к изоляции по происхождению.

2. Рассмотрите альтернативы WebAssembly.Memory — когда SharedArrayBuffer не является необходимым, WebAssembly.Memory предоставляет аналогичную функциональность без ограничений безопасности.

3. Правильно настройте Emscripten — используйте соответствующие флаги компиляции, такие как -s USE_PTHREADS=1 и -s ALLOW_MEMORY_GROWTH=1, для оптимальной производительности на клиентской стороне.

4. Тестируйте в разных браузерах — Firefox может обрабатывать SharedArrayBuffer иначе, потенциально работая без дополнительной конфигурации для локальной разработки.

5. Планируйте для производственного развертывания — хотя обходные пути для разработки существуют, производственные приложения в конечном итоге потребуют правильной конфигурации сервера с заголовками COOP и COEP.

Для немедленных потребностей разработки подход с флагами Chrome предоставляет самый быстрый путь вперед, в то время как WebAssembly.Memory предлагает устойчивую альтернативу для приложений, которые не строго требуют функциональности SharedArrayBuffer. По мере продолжения эволюции интеграции WebAssembly и SharedArrayBuffer эти техники клиентской разработки помогут вам поддерживать производительность без серверной инфраструктуры.

Источники

1. A guide to enable cross-origin isolation | web.dev
2. Enable SharedArrayBuffer on localhost | Stack Overflow
3. WebAssembly compilation pipeline | V8
4. WebAssembly Threads ready to try in Chrome 70 | web.dev
5. Not possible to test WebAssembly page locally with Firefox - Stack Overflow
6. WebAssembly/SharedArrayBuffer support in recent browsers | Stack Overflow