wasmtime-py：由 Wasmtime 提供动力的 Python WebAssembly 运行时

What is wasmtime‑py?

WebAssembly (WASM) 是一种针对速度、安全性和可移植性而设计的二进制指令格式。它可以让你把用 C、Rust 或 AssemblyScript 编写的代码编译成一个沙箱化模块，在多种运行时中运行。

wasmtime‑py 是 Wasmtime 引擎的 Python 包装器，Bytecode Alliance 开发的行业级执行引擎。它将 Wasmtime 转变为一等 Python 包，让开发者能够直接在 Python 代码中编译、实例化并运行 WASM 模块。

主要特性：

• 无依赖 – 包装器捆绑静态链接的 Wasmtime 二进制文件；不需要外部 C 库。
• Python‑友好 API – 将 WASM 模块作为普通 Python 对象暴露，带有清晰的错误处理。
• 组件支持 – 新的“组件模型”可像核心模块一样使用。
• 跨平台 – 支持 Windows、macOS 和 Linux 的 x86_64 与 arm64。

为什么使用 wasmtime‑py？

如果你：

1. 需要在 Rust 或 C 编写的性能关键计算上跑少量代码。
2. 想要在不重启 Python 进程的情况下对第三方代码进行沙箱化。
3. 正在构建一个混合 Python 与 WASM 模块的多语言服务器。
4. 寻找一个易于通过 pip 安装的极简运行时。

则 wasmtime‑py 非常合适。与捆绑 VM 与众多运行时 crate 的重量级运行时不同，该库保持占用小（磁盘小于 5 MiB），同时提供熟悉的 Python API。

安装

pip install wasmtime

该包会自动检测你的平台并下载匹配的 Wasmtime 二进制文件。若想使用自定义构建或指定某一发行版的预编译 wheel，可指明版本：

pip install "wasmtime==0.30.0"

支持的 Python 版本：3.9+。

快速上手 – 编译并运行一个模块

from wasmtime import Store, Module, Instance, Func, FuncType

store = Store()
module = Module(store.engine, """
(module
  (func $hello (import \"\" \"hello\"))
  (func (export \"run\") (call $hello))
)"")
# Define the imported host function

def say_hello():
    print("Hello from Python!")

hello = Func(store, FuncType([], []), say_hello)
# Instantiate the module, passing the host function
instance = Instance(store, module, [hello])
run = instance.exports(store)["run"]
run(store)

输出：

Hello from Python!

导入预编译的 WASM 模块

WASMTIME‑PY 能够自动加载作为 Python 模块存在的已编译模块。加载器适用于遵循 PEP 420 命名空间包规范的文件。

# 假设你已把 my_module.wasm 编译完成并与此脚本放在同一目录
import wasmtime.loader  # registers the custom loader
import my_module

my_module.run()

幕后，加载器会在首次导入时编译 .wasm 文件，并缓存得到的 Instance。

使用组件

组件模型在核心 WebAssembly 基础上扩展了更丰富的导入/导出和类型安全。它完全受支持：

from wasmtime import Store, Component

store = Store()
component = Component(store.engine, """
(component "hello"
  (import "hello" (func (type 0)))
  (export "hello" (func 0)))
)"")
# Component instances take a list of host functions matching the component's import type
instance = component.instantiate(store, [hello])
instance.exports(store)["hello"](store)

贡献

wasmtime‑py 在 Apache‑2.0 许可证下开源。欢迎贡献：

1. Fork 代码仓库。
2. 创建功能分支。
3. 用 pytest 运行测试套件。
4. 提交带有清晰描述的 Pull Request。
5. 审核遵循标准 GitHub 工作流。

请查看 CONTRIBUTING.md 了解指南与编码规范。

未来计划

• 与核心 Wasmtime 发布同步的增量 API 更改。
• 对 WASI（WebAssembly 系统接口）的支持，以运行更复杂的应用。
• 与流行 Python 异步框架更好的集成。
• 针对数据科学与机器学习工作负载的新示例。

总结

wasmtime‑py 为将 WebAssembly 逻辑嵌入 Python 应用提供了强大而轻量的工具。无论你是在原型化新语言特性、沙箱化不可信代码，还是构建多语言微服务，都能以最小运行时开销（除 Wasmtime 引擎外）简单嵌入。试一试，探索丰富文档，贡献 WebAssembly Python 生态的成长。