浅谈 JavaScript 沙箱Sandbox

什么是 JavaScript 沙箱？

JavaScript 沙箱是一种让我们能够在安全的环境中运行 JavaScript 代码的技术。在应用中，我们要允许用户输入 JavaScript 代码，并且希望执行这些代码，但同时也必须确保用户输入的代码不会破坏应用程序或某些敏感数据。

著名的 JS 沙箱库有 Google 的 Caja 和 Mozilla 的 Esprima，这些库将 JavaScript 代码转换为安全的代码。不过，使用这些库会有一些限制，例如性能和生态系统问题。

如何实现 JavaScript 沙箱？

下面展示一个代码示例：

const code = 'alert("Hello, world!")';

我们直接执行这段代码，会弹出一个警告框。如果有人在 Python 的 REPL 控制台中执行这段代码，是不会发生任何事情的，因为这并不是 Python 代码。同样，如果我们再另一个 JavaScript 文件中执行这段代码，也同样不会发生任何事情。

那么问题来了，我们如何让用户执行这段代码而不会有问题呢？这就需要使用 JavaScript 沙箱。

首先，我们需要通过创建一个 iframe 元素来隔离所执行的代码：

const iframe = document.createElement('iframe');
document.body.appendChild(iframe);

const win = iframe.contentWindow;

随后，我们需要在 iframe 中注入用户输入的代码，这个可以通过创建一个 script 元素并把代码添加到其中来完成：

const src = `
  try {
    ${code}
  }
  catch (err) {
    console.error(err);
  }
`;

const script = document.createElement('script');
script.innerHTML = src;

win.document.body.appendChild(script);

这里需要注意的是，我们在代码中添加了一个 try-catch 语句，这样如果用户输入的代码中有任何 error，我们都可以在控制台输出错误信息。

示例1：执行简单的用户输入代码

下面是一个示例，展示了如何让用户通过一个表单输入一些 JavaScript 代码，然后在浏览器的 Console 中输出代码的返回值。如果用户输入的代码中有任何 error，我们会在 Console 警告。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>JavaScript 沙箱示例</title>
</head>
<body>
    <form id="sandbox-form">
        <textarea name="input" rows="10" cols="50"></textarea>
        <button type="submit">执行</button>
    </form>

    <script>
        const form = document.getElementById('sandbox-form');
        const iframe = document.createElement('iframe');
        iframe.style.display = 'none';
        document.body.appendChild(iframe);

        const runCode = (code) => {
            const win = iframe.contentWindow;
            const src = `
              try {
                const result = ${code};
                console.log('结果：', result);
              }
              catch (err) {
                console.warn('警告：', err.message);
              }
            `;

            const script = document.createElement('script');
            script.innerHTML = src;
            win.document.body.appendChild(script);
        };

        form.addEventListener('submit', (event) => {
            event.preventDefault();
            const code = form.elements.input.value;
            runCode(code);
            form.reset();
        });
    </script>
</body>
</html>

示例2：运行 jQuery 代码

下面是另一个示例，展示了如何通过 JavaScript 沙箱来运行 jQuery 代码。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>jQuery 沙箱示例</title>
</head>
<body>
    <textarea id="code" rows="10" cols="50"></textarea>
    <button id="run">运行</button>

    <div id="result"></div>

    <iframe id="sandbox" style="display:none;"></iframe>

    <script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/jquery/3.5.1/jquery.min.js"></script>
    <script>
        const sandbox = document.getElementById('sandbox');

        const runCode = (code) => {
            const win = sandbox.contentWindow;
            win.document.open();
            win.document.write(`
              <html>
              <head>
              <script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/jquery/3.5.1/jquery.min.js"></script>
              </head>
              <body>
              <script>
                ${code}
              </script>
              </body>
              </html>
            `);
            win.document.close();
        };

        document.getElementById('run').addEventListener('click', () => {
            const code = document.getElementById('code').value;
            runCode(code);

            const win = sandbox.contentWindow;
            const $result = $('#result', win.document);

            win.setTimeout(() => {
                $result.each((i, el) => {
                    const $el = $(el);
                    const text = $el.text();
                    $el.replaceWith(`<pre>${text}</pre>`);
                });
            }, 300);
        });
    </script>
</body>
</html>

在示例中，我们创建了一个可以运行 jQuery 代码的沙箱。用户通过文本框输入 jQuery 代码，并且通过点击“运行”按钮来执行代码。代码会在一个 iframe 元素中执行，同时在该 iframe 中加载 jQuery 库。执行完后，我们可以看到在页面上显示出代码的返回值。

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如何实现 JavaScript 沙箱？

示例1：执行简单的用户输入代码

示例2：运行 jQuery 代码

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