جافا سكريبت و WebAssembly
تشرح هذه المقالة جافا سكريبت و WebAssembly۔
سنشرح أساسيات WebAssembly وسنلقي نظرة أقرب على العلاقة بين JavaScript و WebAssembly، بالإضافة إلى حالات استخدامها.۔
YouTube Video
جافا سكريبت و WebAssembly
جافا سكريبت و WebAssembly (Wasm) هما تقنيتان ضروريتان في تطوير الويب۔ لكل منهما دور مختلف، لكنهما يتكاملان معًا لتوفير تطبيقات ويب أسرع وأكثر كفاءة۔
ما هو WebAssembly؟
WebAssembly هو تنسيق تعليمات ثنائي يتم تنفيذه في المتصفحات، يتم إنشاؤه من لغات عالية المستوى مترجمة مثل C و C++ و Rust۔ WebAssembly يتم تنفيذه بسرعة أكبر بكثير من جافا سكريبت، مما يمنح تطبيقات الويب أداءً مشابهًا للتطبيقات الأصلية۔
ميزات WebAssembly
- أداء عالي لأنه يتم تحويله إلى صيغة ثنائية، فإنه يعمل بسرعة كبيرة ويتفوق في المهام كثيفة استهلاك وحدة المعالجة المركزية (CPU)۔
- غير معتمد على لغة محددة يمكن توليد WebAssembly من اللغات المترجمة مثل C وRust، مما يسهل نقل الشيفرة الأصلية القائمة إلى الويب۔
- توافق واسع تدعم المتصفحات الرئيسية مثل Chrome وSafari WebAssembly۔
دمج JavaScript وWebAssembly
WebAssembly ليس بديلا عن JavaScript، بل تقنية مكملة۔ تتميز JavaScript في التعامل مع واجهة المستخدم والاتصال الشبكي، بينما يتولى WebAssembly المهام كثيفة الحوسبة۔ من خلال الجمع بينهما، يمكنك تحقيق الأداء والمرونة معا۔
استدعاء WebAssembly
يمكن استدعاء وحدات WebAssembly من JavaScript۔ يمكن لـ JavaScript الوصول إلى الذاكرة والوظائف الخاصة بوحدات WebAssembly، مما يتيح تنفيذ العمليات المعقدة في WebAssembly ومعالجة النتائج باستخدام JavaScript۔
فيما يلي مثال أساسي لتحميل وحدة WebAssembly باستخدام JavaScript۔
1// Fetch and initialize the WebAssembly module
2fetch('module.wasm')
3 .then(response => response.arrayBuffer())
4 .then(bytes => WebAssembly.instantiate(bytes, {}))
5 .then(results => {
6 const instance = results.instance;
7 // Example: Call the add function
8 console.log(instance.exports.add(10, 20));
9 });في هذا المثال، يتم جلب ملف .wasm وتمرير بياناته الثنائية إلى وظيفة WebAssembly.instantiate لإنشاء مثيل۔ يمكنك استدعاء الوظائف المصدرة لوحدة WebAssembly المنشأة من JavaScript واسترداد النتائج۔
مثال على استخدام WebAssembly من JavaScript
بعد ذلك، دعونا نلقي نظرة على مثال بسيط حول كيفية استدعاء وظيفة تقوم بجمع سريع للأعداد الصحيحة في WebAssembly۔ أولاً، نقوم بإنشاء وظيفة بسيطة بلغة C ستتم ترجمتها إلى WebAssembly۔
1// add.c
2int add(int a, int b) {
3 return a + b;
4}قم بترجمة هذا الملف باستخدام Emscripten (أداة تحول C/C++ إلى WebAssembly)۔
1emcc add.c -s WASM=1 -s EXPORTED_FUNCTIONS='["_add"]' -o add.wasm --no-entryثم استدع هذه الوظيفة من JavaScript للحصول على النتيجة۔
1fetch('http://localhost:3000/add.wasm')
2 .then(response => response.arrayBuffer())
3 .then(bytes => WebAssembly.instantiate(bytes, {}))
4 .then(results => {
5 const { add } = results.instance.exports;
6 console.log(add(5, 7)); // 12
7 });بهذه الطريقة، يمكن تنفيذ العمليات الحسابية في WebAssembly ومعالجة النتائج باستخدام JavaScript۔ يتلاءم WebAssembly جيدا مع أعباء العمل كثيفة الحوسبة مثل معالجة الفيديو والمحاكاة الفيزيائية، إذ يوفر أداء لا تستطيع JavaScript وحدها تحقيقه۔
سيناريوهات الاستخدام الفعلي لـ WebAssembly
WebAssembly مفيد بشكل خاص في السيناريوهات التالية:۔
-
تطوير الألعاب يوفر WebAssembly العمليات الحاسوبية السريعة المطلوبة للألعاب التي تعمل داخل المتصفح۔ يمكنك تنفيذ حسابات الفيزياء ومحركات عرض الرسومات المتقدمة في WebAssembly، بينما يتم التعامل مع الأجزاء التفاعلية باستخدام JavaScript۔
-
معالجة الفيديو والصوت تستفيد مهام معالجة الوسائط واسعة النطاق — مثل ترميز/فك ترميز الفيديو والتأثيرات الصوتية الآنية — أيضا من مكاسب الأداء التي يقدمها WebAssembly۔
-
الحوسبة العلمية يمكن كذلك تسريع المحاكاة كثيفة الحوسبة وتحليل البيانات بشكل كبير باستخدام WebAssembly۔ تشمل الأمثلة التحليل العددي وتنفيذ نماذج التعلم الآلي۔
-
ترحيل التطبيقات الأصلية القائمة باستخدام WebAssembly يمكنك تشغيل الشيفرة الأصلية القائمة المكتوبة بلغة C أو Rust داخل المتصفح۔ يتيح لك ذلك الاستفادة من الأصول البرمجية الحالية وتقديمها كتطبيقات ويب۔
قيود وتحديات WebAssembly
WebAssembly قوي جدًا، ولكنه يحتوي أيضًا على قيود وتحديات۔
- وصول محدود إلى DOM لا يستطيع WebAssembly الوصول مباشرة إلى DOM۔ يعمل JavaScript كوسيط، مما يسمح لـ WebAssembly بالتركيز على الحساب عالي الأداء۔
- صعوبة تصحيح الأخطاء لأن WebAssembly صيغة ثنائية، فإن تصحيح الأخطاء يكون أصعب من JavaScript۔ أدوات تطوير المتصفح تدعم تصحيح أخطاء WebAssembly، ولكنه ليس بنفس سهولة تصحيح أخطاء JavaScript۔
- منحنى التعلم يتطلب استخدام WebAssembly معرفة بلغات مترجمة مثل C وRust۔ إذا كنت غير مألوف بهذه اللغات، قد تكون عقبة تعلم WebAssembly أكبر۔
الملخص
يكمل WebAssembly مرونة JavaScript ويتيح أداء قريبا من الأداء الأصلي داخل المتصفح۔ من خلال إسناد التعامل مع واجهة المستخدم والتفاعلات الديناميكية إلى JavaScript وإسناد الحوسبة إلى WebAssembly، يمكنك الاستفادة القصوى من نقاط قوة كل منهما۔ عن طريق الجمع بين الاثنين، يصبح من الممكن تطوير تطبيقات ويب أسرع وأكثر تقدمًا۔
يمكنك متابعة المقالة أعلاه باستخدام Visual Studio Code على قناتنا على YouTube.۔ يرجى التحقق من القناة على YouTube أيضًا.۔