JavaScript et WebAssembly

Cet article explique JavaScript et WebAssembly.

Nous expliquerons les bases de WebAssembly et examinerons de plus près la relation entre JavaScript et WebAssembly, ainsi que leurs cas d'utilisation.

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JavaScript et WebAssembly

JavaScript et WebAssembly (Wasm) sont des technologies essentielles dans le développement web. Chacune a un rôle différent, mais ensemble elles se complètent pour permettre des applications web plus rapides et plus efficaces.

Qu'est-ce que WebAssembly ?

WebAssembly est un format binaire d'instructions exécutable dans les navigateurs, généré à partir de langages de haut niveau compilés tels que C, C++ et Rust. WebAssembly s'exécute beaucoup plus rapidement que JavaScript, offrant aux applications web des performances comparables à celles des applications natives.

Caractéristiques de WebAssembly

• Hautes performances Parce qu'il est compilé en un format binaire, il s'exécute très rapidement et excelle dans les tâches gourmandes en CPU.
• Indépendant du langage Vous pouvez générer du WebAssembly à partir de langages compilés tels que C et Rust, ce qui facilite le portage de code natif existant vers le Web.
• Compatibilité étendue Les principaux navigateurs tels que Chrome et Safari prennent en charge WebAssembly.

Intégration de JavaScript et WebAssembly

WebAssembly n'est pas un substitut à JavaScript, mais une technologie complémentaire. JavaScript excelle dans la manipulation de l'interface utilisateur et la communication réseau, tandis que WebAssembly prend en charge les tâches gourmandes en calcul. En combinant les deux, vous pouvez obtenir à la fois des performances et de la flexibilité.

Appel de WebAssembly

Les modules WebAssembly peuvent être appelés depuis JavaScript. JavaScript peut accéder à la mémoire et aux fonctions des modules WebAssembly, permettant des scenarios où des processus complexes sont exécutés dans WebAssembly et les résultats sont reçus et traités par JavaScript.

Voici un exemple de base de chargement d'un module WebAssembly depuis 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    });

Dans cet exemple, un fichier .wasm est récupéré, et ses données binaires sont passées à la fonction WebAssembly.instantiate pour instantiation. Vous pouvez appeler les fonctions exportées d'un module WebAssembly instancié depuis JavaScript et récupérer les résultats.

Exemple d'utilisation de WebAssembly depuis JavaScript

Ensuite, examinons un simple exemple de la façon d'appeler une fonction qui effectue une addition rapide d'entiers dans WebAssembly. Tout d'abord, nous créons une fonction simple en C qui sera compilée en WebAssembly.

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

Compilez ce fichier à l'aide d'Emscripten (un outil qui convertit le C/C++ en WebAssembly).

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

Ensuite, appelez cette fonction depuis JavaScript pour obtenir le résultat.

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 cette manière, les processus de calcul peuvent être exécutés dans WebAssembly, et les résultats peuvent être manipulés dans JavaScript. WebAssembly est bien adapté aux charges de travail intensives en calcul, telles que le traitement vidéo et les simulations physiques, et offre des performances que JavaScript seul ne peut atteindre.

Scénarios d'utilisation réels de WebAssembly

WebAssembly est particulièrement utile dans les scénarios suivants :.

1. Développement de jeux WebAssembly fournit les calculs à grande vitesse nécessaires aux jeux dans le navigateur. Vous pouvez implémenter des calculs physiques et des moteurs de rendu graphique avancés dans WebAssembly, tout en gérant les parties interactives avec JavaScript.

2. Traitement vidéo et audio Le traitement des médias à grande échelle — tel que l'encodage/décodage vidéo et les effets audio en temps réel — bénéficie également des gains de performances de WebAssembly.

3. Calcul scientifique Les simulations et analyses de données intensives en calcul peuvent également être considérablement accélérées avec WebAssembly. Les exemples incluent l’analyse numérique et l’exécution de modèles d’apprentissage automatique.

4. Portage d'applications natives existantes Avec WebAssembly, vous pouvez exécuter dans le navigateur du code natif existant écrit en C ou en Rust. Cela vous permet d’exploiter des actifs logiciels existants et de les proposer sous forme d’applications web.

Limitations et défis de WebAssembly

WebAssembly est très puissant, mais il comporte également certaines contraintes et défis.

• Accès limité au DOM WebAssembly en lui-même ne peut pas accéder directement au DOM. JavaScript agit comme intermédiaire, permettant à WebAssembly de se concentrer sur les calculs haute performance.
• Difficulté du débogage Comme WebAssembly est un format binaire, le débogage est plus difficile que pour JavaScript. Les outils de développement des navigateurs prennent en charge le débogage de WebAssembly, mais ce n’est pas aussi simple que le débogage de JavaScript.
• Courbe d'apprentissage L'utilisation de WebAssembly nécessite des connaissances en langages compilés tels que C et Rust. Si vous n’êtes pas familier avec ces langages, la barrière pour apprendre WebAssembly peut être plus élevée.

Résumé

WebAssembly complète la flexibilité de JavaScript et permet des performances quasi natives dans le navigateur. En laissant JavaScript gérer l'interface utilisateur et les interactions dynamiques et WebAssembly gérer le calcul, vous pouvez tirer pleinement parti des atouts des deux. En combinant les deux, il devient possible de développer des applications web plus rapides et plus avancées.

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