JavaScript y WebAssembly

Este artículo explica JavaScript y WebAssembly.

Explicaremos los conceptos básicos de WebAssembly y analizaremos más de cerca la relación entre JavaScript y WebAssembly, así como sus casos de uso.

YouTube Video

JavaScript y WebAssembly

JavaScript y WebAssembly (Wasm) son tecnologías cruciales en el desarrollo web. Cada uno tiene un rol diferente, pero juntos se complementan para habilitar aplicaciones web más rápidas y eficientes.

¿Qué es WebAssembly?

WebAssembly es un formato de instrucciones binario ejecutable en navegadores, generado a partir de lenguajes de alto nivel compilados como C, C++ y Rust. WebAssembly se ejecuta mucho más rápido que JavaScript, proporcionando a las aplicaciones web un rendimiento comparable al de las aplicaciones nativas.

Características de WebAssembly

• Alto rendimiento Al compilarse a un formato binario, se ejecuta muy rápido y destaca en tareas intensivas de CPU.
• Agnóstico del lenguaje Puedes generar WebAssembly a partir de lenguajes compilados como C y Rust, lo que facilita portar código nativo existente a la web.
• Amplia compatibilidad Los principales navegadores, como Chrome y Safari, admiten WebAssembly.

Integración de JavaScript y WebAssembly

WebAssembly no reemplaza a JavaScript, sino que es una tecnología complementaria. JavaScript sobresale en la manipulación de la interfaz de usuario y la comunicación de red, mientras que WebAssembly se encarga de las tareas intensivas de cómputo. Al combinar ambos, puedes lograr tanto rendimiento como flexibilidad.

Llamando a WebAssembly

Los módulos WebAssembly pueden ser invocados desde JavaScript. JavaScript puede acceder a la memoria y las funciones de los módulos WebAssembly, permitiendo escenarios en los que se ejecutan procesos complejos en WebAssembly y los resultados son recibidos y procesados por JavaScript.

A continuación, un ejemplo básico de cómo cargar un módulo WebAssembly desde 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    });

En este ejemplo, se carga un archivo .wasm y sus datos binarios se pasan a la función WebAssembly.instantiate para su instanciación. Puedes llamar a las funciones exportadas de un módulo WebAssembly instanciado desde JavaScript y obtener los resultados.

Ejemplo de Uso de WebAssembly desde JavaScript

A continuación, veremos un ejemplo simple de cómo llamar a una función que realiza una suma rápida de enteros en WebAssembly. Primero, creamos una función simple en C que se compilará en WebAssembly.

1// add.c
2int add(int a, int b) {
3    return a + b;
4}

Compila este archivo usando Emscripten (una herramienta que convierte C/C++ a WebAssembly).

1emcc add.c -s WASM=1 -s EXPORTED_FUNCTIONS='["_add"]' -o add.wasm --no-entry

Luego, llama a esta función desde JavaScript para obtener el resultado.

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    });

De esta manera, los procesos computacionales pueden ejecutarse en WebAssembly y los resultados pueden manipularse en JavaScript. WebAssembly es ideal para cargas de trabajo con mucho cómputo, como el procesamiento de video y las simulaciones físicas, ofreciendo un rendimiento que JavaScript por sí solo no puede alcanzar.

Escenarios de uso real para WebAssembly

WebAssembly es particularmente útil en los siguientes escenarios:.

1. Desarrollo de juegos WebAssembly proporciona los cálculos de alta velocidad necesarios para los juegos en el navegador. Puedes implementar cálculos físicos y motores avanzados de renderizado de gráficos en WebAssembly, mientras manejas las partes interactivas con JavaScript.

2. Procesamiento de video y audio El procesamiento de medios a gran escala —como la codificación/decodificación de video y los efectos de audio en tiempo real— también se beneficia de las mejoras de rendimiento de WebAssembly.

3. Computación científica Las simulaciones y el análisis de datos intensivos en cómputo también pueden acelerarse en gran medida con WebAssembly. Los ejemplos incluyen análisis numérico y la ejecución de modelos de aprendizaje automático.

4. Portar aplicaciones nativas existentes Con WebAssembly, puedes ejecutar en el navegador código nativo existente escrito en C o Rust. Esto permite aprovechar los activos de software existentes y ofrecerlos como aplicaciones web.

Limitaciones y desafíos de WebAssembly

WebAssembly es muy poderoso, pero también tiene algunas limitaciones y desafíos.

• Acceso limitado al DOM WebAssembly por sí solo no puede acceder al DOM directamente. JavaScript actúa como intermediario, permitiendo que WebAssembly se enfoque en cálculos de alto rendimiento.
• Dificultad de depuración Como WebAssembly es un formato binario, la depuración es más difícil en comparación con JavaScript. Las herramientas de desarrollo de navegadores admiten la depuración de WebAssembly, pero no es tan sencilla como la de JavaScript.
• Curva de aprendizaje Usar WebAssembly requiere conocimientos de lenguajes compilados como C y Rust. Si no estás familiarizado con estos lenguajes, la barrera para aprender WebAssembly puede ser mayor.

Resumen

WebAssembly complementa la flexibilidad de JavaScript y permite un rendimiento casi nativo en el navegador. Al dejar que JavaScript se encargue de la interfaz de usuario y las interacciones dinámicas y que WebAssembly gestione el cómputo, puedes aprovechar al máximo las fortalezas de ambos. Al combinar ambos, es posible desarrollar aplicaciones web más rápidas y avanzadas.

Puedes seguir el artículo anterior utilizando Visual Studio Code en nuestro canal de YouTube. Por favor, también revisa nuestro canal de YouTube.

YouTube Video