Neu in .NET 8.0 [40]: Eigener Workload für WASI

Das WebAssembly System Interface (WASI) ist ein Standard, um WebAssembly-Bytecode-basierte Anwendungen plattformneutral außerhalb des Webbrowsers zu betreiben. WASI wurde am 27. März 2019 erstmals öffentlich bekanntgegeben und wird in einer Untergruppe der WebAssembly-Gruppe beim W3C (World Wide Web Consortium) standardisiert.

Der Dotnet-Doktor – Holger Schwichtenberg

Dr. Holger Schwichtenberg ist technischer Leiter des Expertennetzwerks www.IT-Visions.de, das mit 53 renommierten Experten zahlreiche mittlere und große Unternehmen durch Beratungen und Schulungen sowie bei der Softwareentwicklung unterstützt. Durch seine Auftritte auf zahlreichen nationalen und internationalen Fachkonferenzen sowie mehr als 90 Fachbücher und mehr als 1500 Fachartikel gehört Holger Schwichtenberg zu den bekanntesten Experten für .NET und Webtechniken in Deutschland.

Schon seit dem 25. März 2022 bot Microsoft eine experimentelle Implementierung für WASI-basierte Anwendungen mit .NET 7.0 – zunächst aber nur in einem GitHub-Repository eines Microsoft-Mitarbeiters.

Seit .NET 8.0 ist das Projekt als experimenteller Workload für das .NET SDK verfügbar.

Den Workload installiert man folgendermaßen:

dotnet workload install wasi-experimental

Eine neue WASI-basierte Konsolenanwendung legt man danach an mit

dotnet net wasiconsole

oder in Visual Studio:

Folgender Code zeigt eine Konsolenanwendung, die einige Systeminformationen ausgibt:

// WASI-Demo (C) Dr. Holger Schwichtenberg, 2022
Console.WriteLine(System.Runtime.InteropServices.RuntimeInformation.FrameworkDescription + "' sagt 'Hallo' via WebAssembly/WASI!");
 
Console.WriteLine("OS Description: " + System.Runtime.InteropServices.RuntimeInformation.OSDescription);
Console.WriteLine("OS Architecture: " + System.Runtime.InteropServices.RuntimeInformation.OSArchitecture);
Console.WriteLine("OS Version: " + System.Environment.OSVersion);
Console.WriteLine("Machine Name: " + System.Environment.MachineName);
Console.WriteLine("Current User: " + System.Environment.UserDomainName + "\\" + System.Environment.UserName);
Console.WriteLine("Process Path: " + System.Environment.ProcessPath);
Console.WriteLine("Current Directory: " + System.Environment.CurrentDirectory);
Console.WriteLine("Process ID: " + System.Environment.ProcessId);
Console.WriteLine("64 Bit: " + System.Environment.Is64BitProcess);
Console.WriteLine("Working Set: " + System.Environment.WorkingSet);
 
foreach (var d in System.Environment.GetLogicalDrives())
{
 Console.WriteLine("Drive: " + d);
}

Das WASI-Projekt im folgenden Code basiert auf einer normalen .NET-8.0-Konsolenanwendung mit dem RuntimeIdentifier wasi-wasm:

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <TargetFramework>net8.0</TargetFramework>
    <RuntimeIdentifier>wasi-wasm</RuntimeIdentifier>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <PublishTrimmed>true</PublishTrimmed>
  </PropertyGroup>
</Project>

Beim Übersetzen (siehe nächste Abbildung) entsteht nicht nur eine DLL, sondern auch eine WebAssembly-Bytecode-Datei (.wasm), die ca. 11 MB groß ist.

Diese .wasm-Datei enthält die komplette WASI-Anwendung inklusive .NET-Laufzeitumgebung; die DLL ist zur Laufzeit ebenso wenig wie die Installation der .NET Runtime zur Ausführung notwendig. Allerdings kann man eine .wasm-Datei bisher in keinem der üblichen Betriebssysteme direkt starten; man benötigt eine WASI-Laufzeitumgebung wie Wasmtime von der Bytecode Alliance oder Wasmer.

Die nächsten Abbildungen zeigen die Ausführung mit Wasmtime, das für Windows in einer rund 10 MB großen .exe-Datei geliefert wird. Man sieht, dass die Anwendung in einer Sandbox läuft und derzeit auch noch vom Betriebssystem und Benutzer "Browser" spricht, auch wenn gar kein Browser im Spiel ist. Die Prozess-ID ist immer 42. Das WASI SDK von Microsoft erlaubt auch die Verwendung von ASP.NET Core, das heißt, man kann eine Webserver-Anwendung auf Basis von WebAssembly-Bytecode schreiben.

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(rme)