解释 JavaScript Runtime 的 Global Object (window, globalThis) 和 Realm (提案) 的概念，以及它们如何提供不同上下文的隔离。

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Fri, 25 Jul 2025 14:17:11 +0000
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各位观众，晚上好！我是你们的老朋友，人称“代码老中医”的李大锤。今天咱们不开药方，聊点刺激的——JavaScript Runtime 的那些事儿，尤其是 Global Object 和 Realm，保证让你们听完之后，感觉自己瞬间从青铜升到王者！ 开场白：JavaScript 的世界观 在开始之前，我们先得搞清楚一个大前提：JavaScript 代码不是孤立存在的。它总是运行在一个“环境”里，这个环境就叫做 JavaScript Runtime。你可以把它想象成一个舞台，你的代码就是演员，需要在舞台上表演。而这个舞台上，有灯光、音响、道具，这些东西就是 Runtime 提供的各种 API 和功能。 第一幕：Global Object (window, globalThis)——JavaScript 的“宇宙中心” 首先，咱们得认识一个重量级人物：Global Object。这货在 JavaScript Runtime 中扮演着至关重要的角色，它就像一个“宇宙中心”，所有全局变量、函数、以及一些核心的 API 都挂在它身上。 不同的“宇宙”有不同的“中心” 不同的 JavaScript …

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各位观众，晚上好！我是你们的老朋友，人称“代码老中医”的李大锤。今天咱们不开药方，聊点刺激的——JavaScript Runtime 的那些事儿，尤其是 Global Object 和 Realm，保证让你们听完之后，感觉自己瞬间从青铜升到王者！

开场白：JavaScript 的世界观

在开始之前，我们先得搞清楚一个大前提：JavaScript 代码不是孤立存在的。它总是运行在一个“环境”里，这个环境就叫做 JavaScript Runtime。你可以把它想象成一个舞台，你的代码就是演员，需要在舞台上表演。而这个舞台上，有灯光、音响、道具，这些东西就是 Runtime 提供的各种 API 和功能。

第一幕：Global Object (window, globalThis)——JavaScript 的“宇宙中心”

首先，咱们得认识一个重量级人物：Global Object。这货在 JavaScript Runtime 中扮演着至关重要的角色，它就像一个“宇宙中心”，所有全局变量、函数、以及一些核心的 API 都挂在它身上。

不同的“宇宙”有不同的“中心”

不同的 JavaScript Runtime，Global Object 的名字可能不一样：

在浏览器里，它通常被称为 window (或者 self，frames)。

在 Node.js 里，它叫做 global。

在 Web Workers 里，它又是 self。

这就导致了一个问题：如果你想写一份可以在各种环境运行的 JavaScript 代码，你就得判断当前环境，然后选择正确的 Global Object。这简直太麻烦了！

globalThis：统一战线的希望

为了解决这个问题，ES2020 引入了一个新的 Global Object，叫做 globalThis。它的作用就是统一江湖，不管你在哪个环境，都可以通过 globalThis 访问到全局对象，再也不用费劲巴拉地判断了。

// 不推荐，环境判断太麻烦
if (typeof window !== 'undefined') {
  console.log('浏览器环境:', window);
} else if (typeof global !== 'undefined') {
  console.log('Node.js 环境:', global);
}

// 强烈推荐，简单粗暴
console.log('当前环境的 Global Object:', globalThis);

Global Object 里面都有啥？

Global Object 里面塞满了各种各样的东西，比如：

全局变量： 像 undefined、NaN、Infinity 这种全局变量。

全局函数： 像 parseInt()、parseFloat()、isNaN()、encodeURIComponent()、decodeURIComponent() 这种全局函数。

构造函数： 像 Object、Array、String、Number、Boolean、Symbol、Date、RegExp、Error 这种构造函数。

一些特定环境的 API： 比如浏览器里的 document、console、setTimeout、XMLHttpRequest，Node.js 里的 process、Buffer、require。

你可以把 Global Object 看成是一个大杂烩，啥都有，啥都能用。

Global Object 的缺点：污染和安全

Global Object 虽然方便，但也有一些缺点：

全局污染： 往 Global Object 上添加属性，会污染全局命名空间，容易和其他代码冲突。想象一下，如果大家都喜欢往 Global Object 上加东西，那 Global Object 很快就会变成一个垃圾场，代码也变得难以维护。

安全风险： 在一些沙盒环境中，Global Object 可能会被限制，以防止恶意代码访问敏感信息。比如，在浏览器里运行的第三方 JavaScript 代码，可能无法访问 window.localStorage，以保护用户的隐私。

所以，在使用 Global Object 的时候，一定要小心谨慎，尽量避免全局污染，并且要考虑到安全风险。

第二幕：Realm (提案)——JavaScript 的“平行宇宙”

现在，咱们要介绍一个更高级的概念：Realm。这货还是一个提案，但它代表了 JavaScript 的未来。你可以把 Realm 看成是一个“平行宇宙”，每个 Realm 都有自己独立的 Global Object 和内置对象，代码在不同的 Realm 中运行，就像在不同的宇宙中运行一样，互不干扰。

为什么要引入 Realm？

引入 Realm 的主要目的是为了提供更强的隔离性。在传统的 JavaScript Runtime 中，所有的代码都运行在同一个 Global Object 中，这会导致一些问题：

依赖冲突： 不同的 JavaScript 模块可能会依赖同一个库的不同版本，如果这些模块运行在同一个 Global Object 中，就会发生版本冲突。

安全风险： 如果一个 JavaScript 模块被恶意篡改，它可能会污染 Global Object，影响其他模块的运行。

代码复用： 如果你想在不同的 JavaScript Runtime 中复用代码，你可能会遇到 Global Object 不兼容的问题。

Realm 可以解决这些问题，它允许你创建多个独立的 JavaScript 环境，每个环境都有自己的 Global Object 和内置对象，代码在不同的环境中运行，互不干扰。

Realm 的基本概念

ExecutionContext： 每次执行JavaScript代码时，都会创建一个执行环境。

Agent： 一个 Agent 负责管理多个 Realm。可以理解为是 JavaScript 引擎的一个实例。

Realm： 一个 Realm 包含了所有执行 JavaScript 代码所需的内部状态。它拥有自己的 Global Object、内置对象（如 Object、Array）以及 ECMAScript 规范中定义的其他组件。每个 Realm 都是一个完全独立的 JavaScript 环境。

如何使用 Realm？

虽然 Realm 还是一个提案，但已经有一些 JavaScript 引擎实现了它。比如，你可以使用 ses (Secure ECMAScript) 库来创建和管理 Realm。

// 假设你已经安装了 ses 库
import { makeSESRootRealm } from 'ses';

// 创建一个新的 Realm
const realm = makeSESRootRealm();

// 在 Realm 中执行代码
const result = realm.evaluate('1 + 1');
console.log(result); // 输出: 2

// 在 Realm 中定义一个变量
realm.evaluate('const x = 10;');

// 从 Realm 中获取变量
const x = realm.evaluate('x');
console.log(x); // 输出: 10

在上面的代码中，makeSESRootRealm() 函数创建了一个新的 Realm，realm.evaluate() 函数可以在 Realm 中执行 JavaScript 代码。

Realm 的优势

更强的隔离性： 不同 Realm 中的代码互不干扰，可以避免依赖冲突和安全风险。

更好的代码复用性： 你可以在不同的 JavaScript Runtime 中创建 Realm，并在 Realm 中运行相同的代码。

更灵活的沙盒环境： 你可以自定义 Realm 的 Global Object 和内置对象，以创建更安全的沙盒环境。

Realm 的应用场景

Realm 可以应用于很多场景，比如：

模块化： 你可以使用 Realm 来隔离不同的 JavaScript 模块，避免版本冲突。

插件系统： 你可以使用 Realm 来运行第三方插件，防止恶意插件污染 Global Object。

WebAssembly： 你可以使用 Realm 来运行 WebAssembly 代码，提供更安全的执行环境。

多页面应用： 在单页应用中，可以使用 Realm 来隔离不同的模块，避免全局变量污染。

第三幕：Global Object vs. Realm——谁是王者？

特性 | Global Object | Realm
隔离性 | 弱 | 强
全局污染 | 容易 | 避免
安全性 | 较低 | 较高
代码复用 | 较差 | 更好
兼容性 | 好 | 较差 (提案阶段)
使用场景 | 简单的 JavaScript 代码，不需要强隔离性的场景 | 模块化、插件系统、WebAssembly、需要强隔离性的场景
Global Object | 只有一个 (每个 Runtime) | 可以有多个
创建方式 | 自动创建 | 手动创建 (例如使用 ses 库)

从上面的表格可以看出，Global Object 和 Realm 各有优缺点。Global Object 简单易用，兼容性好，但隔离性较弱，容易导致全局污染和安全风险。Realm 隔离性强，可以避免全局污染和安全风险，但使用起来更复杂，兼容性也较差。

总结：选择适合你的工具

Global Object 和 Realm 都是 JavaScript Runtime 中重要的概念，它们提供了不同级别的隔离性。在选择使用哪个工具时，你需要根据你的具体需求来决定。

如果你的代码很简单，不需要强隔离性，那么使用 Global Object 就足够了。

如果你的代码比较复杂，需要强隔离性，那么可以考虑使用 Realm。

记住，没有最好的工具，只有最适合你的工具。

尾声：JavaScript 的未来

JavaScript 正在不断发展，Realm 就是 JavaScript 未来发展的一个重要方向。我相信，随着 Realm 提案的不断完善，它将会成为 JavaScript 开发中不可或缺的一部分，帮助我们构建更安全、更可靠、更易于维护的 JavaScript 应用。

好了，今天的讲座就到这里。希望大家听完之后，对 JavaScript Runtime 的 Global Object 和 Realm 有了更深入的了解。如果大家还有什么问题，欢迎随时提问。我是李大锤，我们下期再见！