JavaScript ShadowRealm 沙箱：ECMAScript提案实现安全的第三方脚本执行

在构建现代前端应用时，我们时常需要集成来自不同来源的代码，例如第三方的广告脚本、分析工具、用户自定义插件或是动态加载的模块。将这些不完全受信任的代码引入自己的应用，往往会带来巨大的安全风险，稍有不慎就可能导致数据泄露或页面被篡改。

为了解决代码隔离的难题，开发者们过去尝试过多种方法，但各有局限。例如使用 iframe，虽然能实现一定隔离，但通信机制复杂且过于笨重；使用 Web Workers 虽可实现环境隔离，但其异步模型并不适合所有需要同步执行的场景；而直接使用危险的 eval 则几乎没有任何隔离性，等同于将系统完全暴露。

那么，有没有一种更优雅、更轻量且专为 JavaScript 设计的隔离方案呢？答案是肯定的，这就是 ShadowRealm。

什么是 ShadowRealm？

ShadowRealm 是一项正在制定中的 ECMAScript 标准提案，它允许开发者创建全新的、被严格隔离的 JavaScript 全局环境（Global Environment）。

你可以将其想象成一个专为纯 JavaScript 代码准备的轻量级 iframe。它没有 DOM，不产生渲染开销，却能以一种可控的方式进行同步通信。每个 ShadowRealm 实例都拥有自己独立的全局对象（globalThis）和一整套完整的内建 JavaScript 对象（例如 Object、Array、Promise 等）。在其内部执行的代码完全无法访问外部的 window 或 document 对象，从而实现强大的安全隔离效果。

核心概念与 API 用法

ShadowRealm 的 API 设计得非常简洁明了，主要包含以下几个核心部分。

创建 Realm

通过 new ShadowRealm() 构造函数即可轻松创建一个新的隔离环境。

// 在主环境中
const realm = new ShadowRealm();

执行代码

使用 evaluate() 方法可以在 Realm 内部执行一段字符串形式的 JavaScript 代码。该方法返回一个 Promise，其解析值即为内部代码执行的最终结果。

注意：evaluate 内部的代码字符串无法访问外部作用域的任何变量，这是实现隔离的关键。

导入函数

evaluate() 虽然有用，但更强大的功能在于与 Realm 内部定义的函数进行交互。importValue() 方法允许我们从 Realm 中导入一个函数，并在主环境中调用它。

// `greet` 是在上面 evaluate 中定义的函数
const wrappedGreet = await realm.importValue(
  // 'greet' 是 Realm 中全局可用的函数名
  'greet'
);

// 调用这个“包装后”的函数
const message = await wrappedGreet('World');
console.log(message); // 输出: "Hello from the Realm, World!"

通过这种方式，我们可以在确保安全的前提下，实现主环境与沙箱环境之间可控的数据交换和功能调用。

截至目前，ShadowRealm API 在 TC39 标准化流程中处于 Stage 3 阶段，这意味着其设计已经基本稳定，正等待各大浏览器厂商实现并最终批准。对于需要在 前端 应用中安全执行动态代码的开发者而言，这无疑是一个值得关注和期待的未来特性。如果你想了解更多前沿的 JavaScript 技术和实践，欢迎到专业的 云栈社区 与同行交流探讨。