WebAssembly 发起的网络请求：如何在浏览器调试工具中拦截和分析 WebAssembly 模块发起的 HTTP 请求？ - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

咳咳，大家好！欢迎来到今天的WebAssembly（Wasm）网络请求调试讲座。今天咱们就来扒一扒Wasm这小家伙在浏览器里发HTTP请求时，怎么才能把它抓个现行，然后好好分析分析它都干了些啥。

开场白：Wasm，一个低调的网络请求者

WebAssembly，这玩意儿听起来高大上，其实说白了，就是一种能在浏览器里跑的二进制代码格式。它速度快，效率高，所以现在很多需要高性能的应用，比如游戏、音视频处理等等，都喜欢用它。但是，Wasm本身并没有直接发起HTTP请求的能力。它得借助JavaScript这个“老大哥”帮忙。

这就有点像，Wasm是个身怀绝技的武林高手，但是不会说外语，得找个翻译（JavaScript）来和外界沟通。

第一幕：JavaScript，Wasm的“翻译官”

Wasm要发起网络请求，必须先通过JavaScript。 JavaScript提供了一些API，比如 fetch 或 XMLHttpRequest，可以让Wasm调用，然后发送HTTP请求。

// JavaScript 代码
async function wasmFetch(url) {
  try {
    const response = await fetch(url);
    if (!response.ok) {
      throw new Error(`HTTP error! status: ${response.status}`);
    }
    const data = await response.arrayBuffer(); // 或者 response.json(), response.text()
    return new Uint8Array(data); // 将 ArrayBuffer 转换为 Uint8Array，方便 Wasm 处理
  } catch (error) {
    console.error("Fetch error:", error);
    return null;
  }
}

// 将 JavaScript 函数导出给 Wasm
const importObject = {
  env: {
    jsFetch: wasmFetch,
  },
};

// 加载 Wasm 模块
WebAssembly.instantiateStreaming(fetch('my_module.wasm'), importObject)
  .then(result => {
    const wasmInstance = result.instance;
    // 调用 Wasm 模块中的函数，该函数会调用 jsFetch 发起网络请求
    wasmInstance.exports.myWasmFunction();
  });

上面的代码展示了JavaScript如何提供一个 wasmFetch 函数，这个函数使用了 fetch API 来发起网络请求。然后，通过 importObject 将这个函数导出给Wasm模块。这样，Wasm模块就可以调用 jsFetch 函数来发起网络请求了。

第二幕：浏览器调试工具，我们的“侦察兵”

现在，Wasm发起的请求通过JavaScript，这给我们提供了一个绝佳的切入点。我们可以利用浏览器的开发者工具来拦截和分析这些请求。

常用的浏览器调试工具包括：

Chrome DevTools
Firefox Developer Tools
Edge DevTools

它们都提供了强大的网络面板，可以用来监视HTTP请求。

第三幕：Chrome DevTools，实战演练

咱们以Chrome DevTools为例，来演示如何拦截和分析Wasm发起的HTTP请求。

打开开发者工具：在Chrome浏览器中，按下 F12 或者右键点击页面，选择 "检查" (Inspect)。
切换到 "Network" (网络) 面板：在开发者工具中，找到 "Network" (网络) 选项卡，点击进入。
发起请求：运行你的Wasm应用，让它发起HTTP请求。
观察请求：在 "Network" 面板中，你会看到所有发起的HTTP请求。找到你感兴趣的请求。
- 筛选请求: 你可以使用 "Filter" (过滤) 功能，输入关键词，比如请求的URL，来快速找到相关的请求。
- 查看请求详情: 点击某个请求，可以查看它的详细信息，包括：
  - Headers (请求头和响应头): 包含了请求和响应的各种头信息，比如Content-Type, Authorization等等。
  - Preview (预览): 如果响应是文本类型，可以预览响应内容。
  - Response (响应): 查看完整的响应内容。
  - Timing (时序): 查看请求的各个阶段耗时，比如DNS查询，TCP连接，服务器处理时间等等。
  - Cookies (Cookie): 查看请求和响应中包含的Cookie信息。
分析请求：仔细分析请求的各个方面，看看是否有异常或者需要优化的地方。

一个更复杂的例子：分析POST请求

假设我们的Wasm应用需要发送一个POST请求，包含一些数据。

// JavaScript
async function wasmPost(url, data) {
  try {
    const response = await fetch(url, {
      method: 'POST',
      headers: {
        'Content-Type': 'application/json' // 或者 'application/x-www-form-urlencoded'
      },
      body: JSON.stringify(data) // 将数据转换为 JSON 字符串
    });
    if (!response.ok) {
      throw new Error(`HTTP error! status: ${response.status}`);
    }
    const responseData = await response.json(); // 假设服务器返回 JSON 数据
    return JSON.stringify(responseData); // 将 JSON 数据转换为字符串，方便 Wasm 处理
  } catch (error) {
    console.error("Post error:", error);
    return null;
  }
}

const importObject = {
  env: {
    jsPost: wasmPost,
  },
};

WebAssembly.instantiateStreaming(fetch('my_module.wasm'), importObject)
  .then(result => {
    const wasmInstance = result.instance;
    const postData = { message: "Hello from Wasm!" };
    wasmInstance.exports.myWasmPostFunction(JSON.stringify(postData)); // 将数据转换为字符串传给Wasm
  });

在Chrome DevTools的 "Network" 面板中，你可以看到POST请求的详细信息：

General (常规): 查看请求的URL，Method (POST)，Status Code等等。
Request Headers (请求头): 查看 Content-Type 是否正确设置为 application/json。
Request Payload (请求载荷): 查看POST请求发送的数据，确认数据是否正确。

第四幕：高级技巧，让调试更上一层楼

除了基本的网络面板功能，Chrome DevTools还提供了一些高级技巧，可以帮助我们更深入地分析Wasm发起的HTTP请求。

断点调试：可以在JavaScript代码中设置断点，当Wasm调用 fetch 函数时，程序会暂停执行，你可以查看当时的变量值，调用栈等等。
- 在 "Sources" (源代码) 面板中，找到包含 fetch 函数的JavaScript文件，点击行号设置断点。
- 重新运行Wasm应用，当程序执行到断点时，会暂停执行。
- 使用调试工具提供的功能，比如 "Step Over" (单步跳过), "Step Into" (单步进入), "Step Out" (单步跳出), "Resume" (继续执行) 等等，来控制程序的执行流程。
- 在 "Scope" (作用域) 面板中，查看当前作用域内的变量值。
XHR/fetch 断点： Chrome DevTools 允许你设置 XHR/fetch 断点，当有请求发起时，会自动暂停执行。这对于调试异步请求非常有用。
- 在 "Sources" (源代码) 面板的右侧，找到 "XHR/fetch Breakpoints" (XHR/fetch 断点) 区域。
- 点击 "+" 按钮，添加一个断点。你可以输入 URL 的一部分作为断点条件，例如 api/data。
- 当有包含 api/data 的请求发起时，程序会暂停执行。
性能分析：使用 "Performance" (性能) 面板，可以分析Wasm应用的网络请求性能，找出瓶颈。
- 点击 "Performance" (性能) 选项卡，然后点击 "Record" (录制) 按钮。
- 运行你的Wasm应用，让它发起HTTP请求。
- 点击 "Stop" (停止) 按钮，停止录制。
- 在性能分析结果中，你可以看到各个阶段的耗时，比如网络请求，JavaScript执行，Wasm执行等等。
- 重点关注网络请求的耗时，看看是否有可以优化的地方，比如减少请求数量，压缩请求数据，使用CDN等等。
使用第三方工具：有一些第三方工具可以帮助你更方便地分析HTTP请求，比如：
- Charles Proxy: 一个强大的HTTP代理工具，可以拦截和修改HTTP请求和响应。
- Fiddler: 另一个流行的HTTP代理工具，功能类似Charles Proxy。
- Wireshark: 一个网络协议分析工具，可以捕获网络数据包，分析网络流量。

第五幕：常见问题与解决方案

在调试Wasm网络请求的过程中，可能会遇到一些问题。这里列出一些常见问题和解决方案：

问题	解决方案
看不到Wasm发起的请求	1. 确认Wasm模块是否正确加载和实例化。 2. 确认JavaScript代码是否正确调用 `fetch` 或 `XMLHttpRequest`。 3. 确认网络面板是否开启，并且没有被过滤掉。 4. 尝试清除浏览器缓存和Cookie，然后重新加载页面。
请求头或请求体数据不正确	1. 检查JavaScript代码中是否正确设置了请求头，比如 `Content-Type`。 2. 检查JavaScript代码中是否正确序列化了请求体数据，比如使用 `JSON.stringify()` 将对象转换为JSON字符串。 3. 使用断点调试，查看变量的值，确认数据是否正确。
响应数据无法正确解析	1. 检查服务器返回的响应头 `Content-Type` 是否正确。 2. 检查JavaScript代码中是否正确解析了响应数据，比如使用 `response.json()` 解析JSON数据，使用 `response.text()` 解析文本数据。 3. 如果响应数据是二进制数据，需要使用 `response.arrayBuffer()` 获取 `ArrayBuffer`，然后转换为 `Uint8Array` 或其他类型的数组。
跨域请求 (CORS) 问题	1. 确保服务器端配置了正确的CORS头，允许来自你的域名 (Origin) 的请求。 2. 如果服务器端无法配置CORS，可以尝试使用代理服务器来转发请求。 3. 在开发环境中，可以禁用浏览器的CORS检查，但这只适用于开发环境，不能用于生产环境。
Wasm模块无法访问JavaScript函数	1. 确认 `importObject` 中是否正确定义了需要导入的JavaScript函数。 2. 确认Wasm模块中是否正确声明了需要导入的函数。 3. 检查函数名称是否一致，包括大小写。 4. 如果使用了模块化工具 (比如Webpack)，需要确保JavaScript函数被正确导出，并且Wasm模块可以访问到。

第六幕：总结与展望

今天咱们一起学习了如何在浏览器调试工具中拦截和分析WebAssembly模块发起的HTTP请求。记住，JavaScript是Wasm的“翻译官”，浏览器调试工具是我们的“侦察兵”，掌握了这些工具和技巧，就可以轻松地调试Wasm的网络请求，找出问题，优化性能。

Wasm技术还在不断发展，相信未来会有更多的工具和技术出现，帮助我们更好地调试和分析Wasm应用。让我们一起期待吧！

好了，今天的讲座就到这里。希望对大家有所帮助！如果有什么问题，欢迎提问。感谢大家的参与！

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