用 Rust 写 Serverless：Cloudflare Workers + WebAssembly 实践

背景

Cloudflare Workers 是 Cloudflare 提供的 Serverless 运行平台，代码运行在全球 150+ 个数据中心的边缘节点上。它原生支持 JavaScript，而随着 WebAssembly（WASM）支持的加入，Rust 开发者也可以把自己的代码编译成 WASM，部署到这套平台上运行。

这篇文章以一个实际项目为例，介绍如何把 Rust 代码编译为 WASM，先在本地浏览器中跑通，再上传到 Workers 作为 Serverless 函数对外提供服务。

原文地址：https://blog.cloudflare.com/cloudflare-workers-as-a-serverless-rust-platform/

什么时候适合用 WASM

在开始之前，有一点需要明确：WASM 不是万能的。

Cloudflare 官方文档中有一段很务实的说法：对于轻量任务，比如做一次请求重定向、校验一个 Token，纯 JavaScript 往往比 WASM 更快、更简单。原因在于 WASM 运行在独立的内存空间里，数据进出都需要拷贝，如果代码本身没有密集的计算，引入 WASM 反而会带来额外开销。

WASM 真正发挥优势的场景是计算密集型任务：图像处理、加解密、复杂的字符串操作等。

环境搭建

Rust 的 WASM 工具链目前已经相当成熟，核心工具是 wasm-pack。

bash 复制代码

# 安装 wasm-pack
curl https://rustwasm.github.io/wasm-pack/installer/init.sh -sSf | sh

# 安装 cargo-generate，用于基于模板创建项目
cargo install cargo-generate

# 用官方模板创建一个新项目
cargo generate --git https://github.com/rustwasm/wasm-pack-template

wasm-pack 的作用是把 Rust 代码编译成 WebAssembly，同时生成 JavaScript 和 Rust 之间的类型绑定（binding）。这个绑定层很关键，后面会详细说。

代码结构：`#[wasm_bindgen]`

模板项目的核心模式是这样的：

rust 复制代码

#[wasm_bindgen]
extern {
    fn alert(s: &str);
}

#[wasm_bindgen]
pub fn greet() {
    alert("Hello from Rust!");
}

这里做了两件事：

第一，通过 extern 块声明外部函数------也就是宿主环境（浏览器或 Workers）提供的函数，比如 alert。

第二，用 #[wasm_bindgen] 标注的 pub fn，会被暴露出去，让 JavaScript 侧可以直接调用，就像调用普通 JS 函数一样。

编译命令：

bash 复制代码

wasm-pack build

编译产物在 pkg/ 目录下，包含 .wasm 二进制文件和自动生成的 JS 胶水代码。

本地验证

编译完成后，先不急着上线，在本地浏览器里跑通是个好习惯。

npm 上有一个 create-wasm-app 模板，提供了一个预配置好 webpack 的测试页面，可以直接 import WASM 模块：

bash 复制代码

npm init wasm-app www
cd www
npm install
npm start

浏览器访问 http://localhost:8080，如果看到页面正常渲染，说明 WASM 模块加载成功。

把自己的 wasm 包用 npm link 关联进来，修改 www/index.js，调用自己的函数：

javascript 复制代码

import * as wasm from "my-wasm-module";
let result = wasm.get_phrase_text(100, 10);
console.log(result);

一个坑：系统调用在 WASM 里不可用

作者在实际开发中踩了一个典型的坑：用 Rust 的随机数库 SmallRng::from_entropy() 时，本地 cargo test 完全正常，但在浏览器里跑 WASM 时直接崩溃。

原因是 from_entropy() 底层依赖系统调用来获取熵值，而 WASM 的编译目标是 wasm32-unknown-unknown------这个 unknown 意味着目标平台不保证提供任何系统调用。编译器不报错，但运行时会直接失败。

解决方案是换掉系统级调用，改用 JavaScript 宿主提供的 Web API。Rust 有一个 js-sys crate，封装了标准 ECMAScript 提供的所有全局对象，其中包括 Date：

rust 复制代码

fn get_rng() -> SmallRng {
    use js_sys::Date;
    use rand::SeedableRng;

    let ticks = Date::now();
    let tick_bytes = transmute(ticks as u128);
    SmallRng::from_seed(tick_bytes)
}

用 Date.now() 作为种子，绕开了系统调用，问题解决。

这个经验值得记住：在 WASM 环境下，任何涉及 I/O、系统熵、文件系统、时间获取的操作，都需要通过宿主环境（JS）来代理，不能直接走 Rust 标准库的对应实现。

上传到 Workers

本地浏览器跑通之后，接下来把 .wasm 文件上传到 Cloudflare Workers。

上传时把 WASM 绑定到一个全局变量（比如 BOBROSS_WASM），Workers 运行时会在 Worker 脚本启动时自动实例化这个模块。

但这里有一个需要手动处理的地方：wasm-pack build 生成的 JS 胶水代码是为浏览器环境写的（使用了 ES module 的 import/export 语法），Workers 的 WASM 实例化方式和浏览器略有不同，需要做几处改造：

删除顶部的 import 语句
去掉函数的 export 关键字
把所有函数包进一个模块对象
构造 importObject，把需要注入的外部函数传进去
在创建 WebAssembly.Instance 时传入这个 importObject

改造完成后，在 Worker 脚本里调用 Rust 函数的方式和调用普通 JavaScript 函数没有区别：

javascript 复制代码

async function handleRequest(request) {
    let url = new URL(request.url);
    let phraseCount = parseInt(url.searchParams.get("phrases") || 100);
    let newLine = parseInt(url.searchParams.get("newline") || 0);

    // 调用 Rust 编译的 WASM 函数
    let phraseText = mod.get_phrase_text(phraseCount, newLine);
    return new Response(phraseText);
}

请求进来，Rust 函数被调用，结果直接返回------运行在全球 150+ 个边缘节点上。

整体流程回顾

复制代码

Rust 源码
    ↓ wasm-pack build
.wasm 二进制 + JS 胶水代码
    ↓ 本地 npm link + webpack 测试页
浏览器验证通过
    ↓ 手动改造 JS 胶水代码（适配 Workers）
上传 .wasm + Worker 脚本到 Cloudflare
    ↓
全球边缘节点运行

小结

这篇博客展示的是一条完整的路径：Rust 代码 → WASM → Cloudflare Workers。整个工具链在当时（2018年）还比较初期，需要手动处理 JS 胶水代码的适配。现在 Cloudflare 已经提供了 Wrangler CLI，把这些工作都封装进去了，流程更加顺滑。

几个值得关注的核心点：

WASM 不是银弹，轻量逻辑用 JS 就好，WASM 适合计算密集型场景。

系统调用在 WASM 里不可用 ，需要通过 js-sys 等工具桥接宿主环境的 Web API。

胶水代码是关键中间层 ，wasm-bindgen 自动处理了 JS 和 Rust 之间的类型转换和内存管理，理解它的工作方式对排查问题很有帮助。

Serverless + Rust + WASM 这条路是通的，而且随着工具链的持续完善，门槛在逐步降低。

复制代码

用 Rust 写 Serverless：Cloudflare Workers + WebAssembly 实践

背景

什么时候适合用 WASM

环境搭建

代码结构：#[wasm_bindgen]

本地验证

一个坑：系统调用在 WASM 里不可用

上传到 Workers

整体流程回顾

小结

代码结构：`#[wasm_bindgen]`