详解vue3 沙箱机制

前言

vue3 沙箱主要分两种

1. 浏览器编译版本，浏览器版本是使用with语法加上proxy代理拦截
2. 本地预编译版本，通过在模版预编译阶段转换阶段，使用转换插件transformExpression将非白名单标识符挂在在组件代理对象下

浏览器编译版本

render 函数编译结果

<div>{{test}}</div>
<div>{{Math.floor(1)}}</div>

to

const _Vue = Vue;

return function render(_ctx, _cache, $props, $setup, $data, $options) {
  with (_ctx) {
    const {
      toDisplayString: _toDisplayString,
      createVNode: _createVNode,
      Fragment: _Fragment,
      openBlock: _openBlock,
      createBlock: _createBlock,
    } = _Vue;

    return (
      _openBlock(),
      _createBlock(
        _Fragment,
        null,
        [
          _createVNode("div", null, _toDisplayString(test), 1 /* TEXT */),
          _createVNode(
            "div",
            null,
            _toDisplayString(Math.floor(1)),
            1 /* TEXT */
          ),
        ],
        64 /* STABLE_FRAGMENT */
      )
    );
  }
};

从上面的代码，我们能发现，变量标识符没有增加前缀，只是用with语法包裹了一下，延长作用域链，那么是如何做到 js 沙箱拦截的呢？例如变量test，理论上说，当前作用域链没有test变量，变量会从上一层作用域查找，直到查找到全局作用域，但是，实际上只会在_ctx上查找，原理很简单，_ctx是一个代理对象，那么我们如何使用Proxy做拦截，示例代码如下：

const GLOBALS_WHITE_LISTED =
  "Infinity,undefined,NaN,isFinite,isNaN,parseFloat,parseInt,decodeURI," +
  "decodeURIComponent,encodeURI,encodeURIComponent,Math,Number,Date,Array," +
  "Object,Boolean,String,RegExp,Map,Set,JSON,Intl,BigInt";

const isGloballyWhitelisted = (key) => {
  return GLOBALS_WHITE_LISTED.split(",").includes(key);
};

const hasOwn = (obj, key) => {
  return Object.prototype.hasOwnProperty.call(obj, key);
};

const origin = {};
const _ctx = new Proxy(origin, {
  get(target, key, reciever) {
    if (hasOwn(target, key)) {
      Reflect.get(target, key, reciever);
    } else {
      console.warn(
        `Property ${JSON.stringify(key)} was accessed during render ` +
          `but is not defined on instance.`
      );
    }
  },
  has(target, key) {
    // 如果是 全局对象 返回false，不触发get 拦截，从上一层作用域查找变量
    // 如果不是 全局对象 返回true，触发get 拦截
    return !isGloballyWhitelisted(key);
  },
});

代码很简单，为什么这么简单的代码就能做到拦截？
因为 with 语句会触发 has 拦截，当 has 返回 true，就会 触发代理对象 get 拦截，如果返回 false， 则代理对象 get 拦截不会触发，变量不在当前代理对象查找，直接查找更上一层作用域

本地预编译版本

<div>{{test}}</div>
<div>{{Math.floor(1)}}</div>

to

import {
  toDisplayString as _toDisplayString,
  createVNode as _createVNode,
  Fragment as _Fragment,
  openBlock as _openBlock,
  createBlock as _createBlock,
} from "vue";

export function render(_ctx, _cache, $props, $setup, $data, $options) {
  return (
    _openBlock(),
    _createBlock(
      _Fragment,
      null,
      [
        _createVNode("div", null, _toDisplayString(_ctx.a), 1 /* TEXT */),
        _createVNode(
          "div",
          null,
          _toDisplayString(Math.floor(1)),
          1 /* TEXT */
        ),
      ],
      64 /* STABLE_FRAGMENT */
    )
  );
}

从上面的代码我们可以发现，非白名单标识符都添加了_ctx 变量前缀，那么是如何做到的呢？当本地编译 template 时，处于转换阶段时会对 变量表达式节点NodeTypes.SIMPLE_EXPRESSION进行添加前缀处理，示例代码如下：

const GLOBALS_WHITE_LISTED =
  "Infinity,undefined,NaN,isFinite,isNaN,parseFloat,parseInt,decodeURI," +
  "decodeURIComponent,encodeURI,encodeURIComponent,Math,Number,Date,Array," +
  "Object,Boolean,String,RegExp,Map,Set,JSON,Intl,BigInt";

const isGloballyWhitelisted = (key) => {
  return GLOBALS_WHITE_LISTED.split(",").includes(key);
};
const isLiteralWhitelisted = (key)=>{
  return 'true,false,null,this'.split(',').includes(key)
}
export function processExpression(
  node
) {
  const rewriteIdentifier = (raw) => {
    return `_ctx.${raw}`
  }
  const rawExp = node.content
  if (isSimpleIdentifier(rawExp)) {
    const isAllowedGlobal = isGloballyWhitelisted(rawExp)
    const isLiteral = isLiteralWhitelisted(rawExp)
    if (!isAllowedGlobal && !isLiteral) {
      node.content = rewriteIdentifier(rawExp)
    }
    return node
  }

当然上面的代码只是简化版本，原版插件还做了精确到了__props $setup，减短变量查询路径，提高性能，还有通过babel编译复杂表达式比如：箭头函数。

总结

整个 vue3 js 沙箱机制就解释结束了，当初浏览器编译版本困扰了我很久，因为不知道 has 可以拦截 with 语句变量查询

参考

Proxy handler.has
说说 JS 中的沙箱
动手写 js 沙箱

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