JavaScript dan WebAssembly

Artikel ini menerangkan tentang JavaScript dan WebAssembly.

Kami akan menerangkan asas-asas WebAssembly dan melihat dengan lebih dekat hubungan antara JavaScript dan WebAssembly, serta kes-kes penggunaannya.

YouTube Video

JavaScript dan WebAssembly

JavaScript dan WebAssembly (Wasm) adalah teknologi penting dalam pembangunan web. Setiap teknologi ini mempunyai peranan yang berbeza, tetapi bersama-sama saling melengkapi untuk membolehkan aplikasi web yang lebih pantas dan cekap.

Apa itu WebAssembly?

WebAssembly ialah format arahan binari yang boleh dilaksanakan dalam pelayar web, yang dijana daripada bahasa pengaturcaraan aras tinggi yang telah disusun seperti C, C++, dan Rust. WebAssembly dilaksanakan jauh lebih pantas daripada JavaScript, menyediakan aplikasi web dengan prestasi yang setanding dengan aplikasi asli.

Ciri-ciri WebAssembly

• Prestasi tinggi Kerana ia dikompilkan ke dalam format binari, ia berjalan sangat pantas dan unggul dalam tugas intensif CPU.
• Agnostik bahasa Anda boleh menjana WebAssembly daripada bahasa yang dikompil seperti C dan Rust, sekali gus memudahkan pemindahan kod asli sedia ada ke web.
• Keserasian meluas Pelayar utama seperti Chrome dan Safari menyokong WebAssembly.

Integrasi JavaScript dan WebAssembly

WebAssembly bukan pengganti JavaScript, tetapi teknologi pelengkap. JavaScript unggul dalam manipulasi UI dan komunikasi rangkaian, manakala WebAssembly mengendalikan tugas yang intensif pengiraan. Dengan menggabungkan kedua-duanya, anda boleh mencapai kedua-dua prestasi dan fleksibiliti.

Memanggil WebAssembly

Modul WebAssembly boleh dipanggil daripada JavaScript. JavaScript boleh mengakses memori dan fungsi modul WebAssembly, membolehkan senario di mana proses kompleks dijalankan dalam WebAssembly dan hasilnya diterima serta diproses oleh JavaScript.

Di bawah ialah contoh asas untuk memuatkan modul WebAssembly daripada 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    });

Dalam contoh ini, fail .wasm diperoleh, dan data binarinya dihantar ke fungsi WebAssembly.instantiate untuk dijadikan instans. Anda boleh memanggil fungsi yang dieksport daripada modul WebAssembly yang telah diinstanskan daripada JavaScript dan mendapatkan hasilnya.

Contoh Penggunaan WebAssembly daripada JavaScript

Seterusnya, mari kita lihat contoh mudah bagaimana untuk memanggil fungsi yang melakukan penambahan integer pantas dalam WebAssembly. Pertama, kami mencipta fungsi mudah dalam C yang akan dikompilasi menjadi WebAssembly.

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

Kompilkan fail ini menggunakan Emscripten (alat yang menukar C/C++ kepada WebAssembly).

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

Kemudian, panggil fungsi ini daripada JavaScript untuk mendapatkan hasilnya.

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    });

Dengan cara ini, proses pengiraan boleh dijalankan dalam WebAssembly, dan hasilnya boleh dimanipulasi dalam JavaScript. WebAssembly sangat sesuai untuk beban kerja yang berat dari segi pengiraan seperti pemprosesan video dan simulasi fizik, memberikan prestasi yang tidak dapat dicapai oleh JavaScript sahaja.

Senario Penggunaan Sebenar WebAssembly

WebAssembly amat berguna dalam senario berikut:.

1. Pembangunan permainan WebAssembly menyediakan pengiraan berkelajuan tinggi yang diperlukan untuk permainan berasaskan pelayar. Anda boleh melaksanakan pengiraan fizik dan enjin render grafik lanjutan dalam WebAssembly, sambil mengendalikan bahagian interaktif dengan JavaScript.

2. Pemprosesan video dan audio Pemprosesan media berskala besar—seperti pengekodan/penyahkodan video dan kesan audio masa nyata—juga mendapat manfaat daripada peningkatan prestasi WebAssembly.

3. Pengkomputeran saintifik Simulasi dan analisis data yang intensif pengiraan juga boleh dipercepatkan dengan ketara menggunakan WebAssembly. Contohnya termasuk analisis numerik dan pelaksanaan model pembelajaran mesin.

4. Memindahkan aplikasi asli sedia ada Dengan WebAssembly, anda boleh menjalankan kod asli sedia ada yang ditulis dalam C atau Rust dalam pelayar. Ini membolehkan anda memanfaatkan aset perisian sedia ada dan menawarkannya sebagai aplikasi web.

Keterbatasan dan Cabaran WebAssembly

WebAssembly sangat kuat, tetapi juga terdapat beberapa keterbatasan dan cabaran.

• Akses DOM terhad WebAssembly sendiri tidak dapat mengakses DOM secara langsung. JavaScript bertindak sebagai perantara, memungkinkan WebAssembly untuk fokus pada pengiraan berprestasi tinggi.
• Kesukaran menyahpepijat Oleh sebab WebAssembly ialah format binari, penyahpepijatan adalah lebih sukar berbanding JavaScript. Alat pembangunan pelayar menyokong debugging WebAssembly, tetapi ia tidak semudah debugging JavaScript.
• Keluk pembelajaran Menggunakan WebAssembly memerlukan pengetahuan tentang bahasa yang dikompil seperti C dan Rust. Jika anda tidak biasa dengan bahasa-bahasa ini, halangan untuk mempelajari WebAssembly boleh menjadi lebih tinggi.

Ringkasan

WebAssembly melengkapi fleksibiliti JavaScript dan membolehkan prestasi hampir setara dengan kod asli dalam pelayar. Dengan membiarkan JavaScript mengendalikan UI dan interaksi dinamik serta WebAssembly mengendalikan pengiraan, anda boleh memanfaatkan kekuatan kedua-duanya sepenuhnya. Dengan menggabungkan kedua-duanya, menjadi mungkin untuk membangunkan aplikasi web yang lebih pantas dan maju.

Anda boleh mengikuti artikel di atas menggunakan Visual Studio Code di saluran YouTube kami. Sila lihat juga saluran YouTube kami.

YouTube Video