这篇文章主要介绍了前端JS沙箱的实现方法有哪些，具有一定借鉴价值，感兴趣的朋友可以参考下，希望大家阅读完这篇文章之后大有收获，下面让小编带着大家一起了解一下。
前言
在微前端领域当中，沙箱是很重要的一件事情。像微前端框架single-spa没有实现js沙箱，我们在构建大型微前端应用的时候，很容易造成一些变量的冲突，对应用的可靠性面临巨大的风险。在微前端当中，有一些全局对象在所有的应用中需要共享，如document,location,等对象。子应用开发的过程中可能是多个团队在做，很难约束他们使用全局变量。有些页面可能会有多个不同的子应用，需要我们支持多沙箱，每个沙箱需要有加载，卸载，在恢复的能力。
iframe实现沙箱
在前端中，有一个比较重要的html标签iframe，实际上，我们可以通过iframe对象，把原生浏览器对象通过contentWindow取出来，这个对象天然具有所有的属性，而且与主应用的环境隔离。下面我们通过代码看下
let iframe = document.createElement('iframe',{src:'about:blank'});document.body.appendChild(iframe);const sandboxGlobal = iframe.contentWindow;注意：只有同域的ifame才能取出对应的contentWindow, iframe的src设置为about:blank,可以保证一定是同域的，也不会发生资源加载，参考iframe src
在前言中我们提到，微前端除了有一个隔离的window环境外，其实还需要共享一些全局对象,这时候我们可以用代理去实现。下面我们通过代码看下
class SandboxWindow { constructor(context, frameWindow) { return new Proxy(frameWindow, { get(target, name) { if (name in context) { // 优先使用共享对象 return context[name]; } return target[name]; }, set(target, name, value) { if (name in context) { // 修改共享对象的值 return context[name] = value; } target[name] = value; } }) }}// 需要全局共享的变量const context = { document:window.document, history: window.history }// 创建沙箱const newSandboxWindow = new SandboxWindow(context, sandboxGlobal); // 判断沙箱上的对象和全局对象是否相等console.log('equal',newSandboxWindow.document === window.document)newSandboxWindow.abc = '1'; //在沙箱上添加属性console.log(window.abc); // 在全局上查看属性console.log(newSandboxWindow.abc) //在沙箱上查看属性我们运行起来，看下结果
以上我们利用iframe沙箱可以实现以下特性：
全局变量隔离，如setTimeout、location、react不同版本隔离
路由隔离，应用可以实现独立路由，也可以共享全局路由
多实例，可以同时存在多个独立的微应用同时运行
diff方式实现沙箱
在不支持代理的浏览器中，我们可以通过diff的方式实习沙箱。在应用运行的时候保存一个快照window对象，将当前window对象的全部属性都复制到快照对象上，子应用卸载的时候将window对象修改做个diff，将不同的属性用个modifyMap保存起来，再次挂载的时候再加上这些修改的属性。代码如下：
class DiffSandbox { constructor(name) { this.name = name; this.modifyMap = {}; // 存放修改的属性 this.windowSnapshot = {}; } active() { // 缓存active状态的沙箱 this.windowSnapshot = {}; for (const item in window) { this.windowSnapshot[item] = window[item]; } Object.keys(this.modifyMap).forEach(p => { window[p] = this.modifyMap[p]; }) } inactive() { for (const item in window) { if (this.windowSnapshot[item] !== window[item]) { // 记录变更 this.modifyMap[item] = window[item]; // 还原window window[item] = this.windowSnapshot[item]; } } }}const diffSandbox = new DiffSandbox('diff沙箱');diffSandbox.active(); // 激活沙箱window.a = '1'console.log('开启沙箱：',window.a);diffSandbox.inactive(); //失活沙箱console.log('失活沙箱：', window.a);diffSandbox.active(); // 重新激活console.log('再次激活', window.a);我们运行一下，查看结果
这种方式也无法支持多实例，因为运行期间所有的属性都是保存在window上的。
基于代理(Proxy)实现单实例沙箱
在ES6当中，我们可以通过代理(Proxy)实现对象的劫持。基本实录也是通过window对象的修改进行记录，在卸载时删除这些记录，在应用再次激活时恢复这些记录，来达到模拟沙箱环境的目的。代码如下
// 修改window属性的公共方法const updateWindowProp = (prop, value, isDel) => { if (value === undefined || isDel) { delete window[prop]; } else { window[prop] = value; }}class ProxySandbox { active() { // 根据记录还原沙箱 this.currentUpdatedPropsValueMap.forEach((v, p) => updateWindowProp(p, v)); } inactive() { // 1 将沙箱期间修改的属性还原为原先的属性 this.modifiedPropsMap.forEach((v, p) => updateWindowProp(p, v)); // 2 将沙箱期间新增的全局变量消除 this.addedPropsMap.forEach((_, p) => updateWindowProp(p, undefined, true)); } constructor(name) { this.name = name; this.proxy = null; // 存放新增的全局变量 this.addedPropsMap = new Map(); // 存放沙箱期间更新的全局变量 this.modifiedPropsMap = new Map(); // 存在新增和修改的全局变量，在沙箱激活的时候使用 this.currentUpdatedPropsValueMap = new Map(); const { addedPropsMap, currentUpdatedPropsValueMap, modifiedPropsMap } = this; const fakeWindow = Object.create(null); const proxy = new Proxy(fakeWindow, { set(target, prop, value) { if (!window.hasOwnProperty(prop)) { // 如果window上没有的属性，记录到新增属性里 // debugger; addedPropsMap.set(prop, value); } else if (!modifiedPropsMap.has(prop)) { // 如果当前window对象有该属性，且未更新过，则记录该属性在window上的初始值 const originalValue = window[prop]; modifiedPropsMap.set(prop, originalValue); } // 记录修改属性以及修改后的值 currentUpdatedPropsValueMap.set(prop, value); // 设置值到全局window上 updateWindowProp(prop, value); return true; }, get(target, prop) { return window[prop]; }, }); this.proxy = proxy; }}const newSandBox = new ProxySandbox('代理沙箱');const proxyWindow = newSandBox.proxy;proxyWindow.a = '1'console.log('开启沙箱：', proxyWindow.a, window.a);newSandBox.inactive(); //失活沙箱console.log('失活沙箱：', proxyWindow.a, window.a);newSandBox.active(); //失活沙箱console.log('重新激活沙箱：', proxyWindow.a, window.a);我们运行代码，看下结果
这种方式同一时刻只能有一个激活的沙箱，否则全局对象上的变量会有两个以上的沙箱更新，造成全局变量冲突。
基于代理(Proxy)实现多实例沙箱
在单实例的场景总，我们的fakeWindow是一个空的对象，其没有任何储存变量的功能，微应用创建的变量最终实际都是挂载在window上的，这就限制了同一时刻不能有两个激活的微应用。
class MultipleProxySandbox { active() { this.sandboxRunning = true; } inactive() { this.sandboxRunning = false; } constructor(name, context = {}) { this.name = name; this.proxy = null; const fakeWindow = Object.create({}); const proxy = new Proxy(fakeWindow, { set: (target, name, value) => { if (this.sandboxRunning) { if (Object.keys(context).includes(name)) { context[name] = value; } target[name] = value; } }, get: (target, name) => { // 优先使用共享对象 if (Object.keys(context).includes(name)) { return context[name]; } return target[name]; } }) this.proxy = proxy; }}const context = { document: window.document };const newSandBox1 = new MultipleProxySandbox('代理沙箱1', context);newSandBox1.active();const proxyWindow1 = newSandBox1.proxy;const newSandBox2 = new MultipleProxySandbox('代理沙箱2', context);newSandBox2.active();const proxyWindow2 = newSandBox2.proxy;console.log('共享对象是否相等', window.document === proxyWindow1.document, window.document === proxyWindow2.document);proxyWindow1.a = '1'; // 设置代理1的值proxyWindow2.a = '2'; // 设置代理2的值window.a = '3'; // 设置window的值console.log('打印输出的值', proxyWindow1.a, proxyWindow2.a, window.a);newSandBox1.inactive(); newSandBox2.inactive(); // 两个沙箱都失活proxyWindow1.a = '4'; // 设置代理1的值proxyWindow2.a = '4'; // 设置代理2的值window.a = '4'; // 设置window的值console.log('失活后打印输出的值', proxyWindow1.a, proxyWindow2.a, window.a);newSandBox1.active(); newSandBox2.active(); // 再次激活proxyWindow1.a = '4'; // 设置代理1的值proxyWindow2.a = '4'; // 设置代理2的值window.a = '4'; // 设置window的值console.log('失活后打印输出的值', proxyWindow1.a, proxyWindow2.a, window.a);运行代码，结果如下：
这种方式同一时刻只能有一个激活的多个沙箱，从而实现多实例沙箱。
感谢你能够认真阅读完这篇文章，希望小编分享的“前端JS沙箱的实现方法有哪些”这篇文章对大家有帮助，同时也希望大家多多支持编程网，关注编程网行业资讯频道，更多相关知识等着你来学习!
