用Google的Native Client提高Web应用程序的性能

为了提高CPU密集型Web应用程序的性能，Google正在开发 Native Client(本地客户端)，一个运行本地代码的浏览器技术。不像Netscape的NPAPI或微软的ActiveX 插件技术，Native Client 运行在双沙箱里，从而被禁止访问底层的操作系统。 

 

提高Web应用程序性能的一个方法是让浏览器运行本地的应用程序。这种方式运行本地代码通常比Javascript要快。但是这样会导致严重的安全问题，比如访问数据或者创建额外的网络连接。这是针对NPAPI和ActiveX的主要诟病之一。Native Client希望能通过在一个特别的沙箱里运行本地应用程序并禁止访问底层操作系统的方式来解决这个问题。本地应用可以使用CPU以及与Native Client交互。

 

本地应用程序将会运行在双沙箱里：一个外部的沙箱，类似于浏览器使用的其他沙箱；以及一个内部的沙箱，它基于Software-Based Fault Isolation理论，使用x86内存分段来迫使本地代码运行在已分配的内存段范围内。

 

根据Portable Native Client Executables白皮书，Native Client 主要有以下几个目的：

1. 提供一个不依赖于ISA的格式来编译NaCI模块，来支持广泛流行的目标平台，而不需要重新编译代码。

2. 让NaCI开发者很容易的构建、测试以及部署可移植执行模块。

3. 开始的时候支持x86-32、x86-64 以及ARM 指令集 ，但将来会直接支持其他流行的通用CPU。

4. 保持Native Client的安全和性能

为了让开发者更容易开发，Native Client 模块可以用任何语言实现，然后被编译成LLVM(底层虚拟机) 二进制编码。LLVM 是一个编译基础架构，它提供ISA中立性，所以原来的代码不需要被移植到不同的目标平台。二进制代码被进一步优化并保存到一个文件中。如果一个网页包含类型为Native Client的<object>标签，浏览器就会创建相应的环境并下载相应的LLVM文件。接着二进制代码就被翻译成为本地代码并被解析，以确保它不会执行非法操作。然后才会执行原定的CPU操作。开发者只需要编写一次就可以部署到多个架构上，中间的LLVM层甚至能让模块在写代码时还不存在的更新的架构上运行。

 

Google已经创建了支持以下平台的Native Client包：Windows、Max OS X以及Linux x86-32、x86-64和ARM，而且对任何有兴趣的架构都是开放的。该基准表明Native Client 应用程序在x86和ARM上以普通应用程序97%的速度运行。Native Client可以运行在Firefox、Safari、Opera以及 Google Chrome。应用程序的例子比如经典游戏Quake，互动分形动画软件Xaos以及Lua——一个脚本引擎。