JavaScript og WebAssembly

JavaScript og WebAssembly

Denne artikkelen forklarer JavaScript og WebAssembly.

Vi vil forklare det grunnleggende om WebAssembly og se nærmere på forholdet mellom JavaScript og WebAssembly, samt deres bruksområder.

YouTube Video

JavaScript og WebAssembly

JavaScript og WebAssembly (Wasm) er viktige teknologier innen webutvikling. Hver har en forskjellig rolle, men sammen utfyller de hverandre for å muliggjøre raskere og mer effektive webapplikasjoner.

Hva er WebAssembly?

WebAssembly er et binært instruksjonsformat som kan kjøres i nettlesere, generert fra kompilerte høynivåspråk som C, C++ og Rust. WebAssembly kjører mye raskere enn JavaScript og gir webapplikasjoner ytelse som kan sammenlignes med native applikasjoner.

Funksjoner av WebAssembly

  • Høy ytelse Fordi det kompileres til et binært format, kjører det svært raskt og utmerker seg på CPU-intensive oppgaver.
  • Språkuavhengig Du kan generere WebAssembly fra kompilerte språk som C og Rust, noe som gjør det enklere å porte eksisterende native-kode til weben.
  • Bred kompatibilitet Store nettlesere som Chrome og Safari støtter WebAssembly.

Integrering av JavaScript og WebAssembly

WebAssembly er ikke en erstatning for JavaScript, men en komplementær teknologi. JavaScript er utmerket til UI-manipulasjon og nettverkskommunikasjon, mens WebAssembly håndterer beregningstunge oppgaver. Ved å kombinere de to kan du oppnå både ytelse og fleksibilitet.

Kalle WebAssembly

WebAssembly-moduler kan kalles fra JavaScript. JavaScript kan få tilgang til minnet og funksjonene i WebAssembly-moduler, noe som muliggjør scenarier der komplekse prosesser kjøres i WebAssembly og resultatene mottas og behandles av JavaScript.

Nedenfor er et grunnleggende eksempel på å laste en WebAssembly-modul fra 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    });

I dette eksemplet hentes en .wasm-fil, og dens binære data sendes til WebAssembly.instantiate-funksjonen for instansiering. Du kan kalle de eksporterte funksjonene til en instansiert WebAssembly-modul fra JavaScript og hente resultatene.

Eksempel på bruk av WebAssembly fra JavaScript

Deretter ser vi på et enkelt eksempel på hvordan man kaller en funksjon som utfører rask heltallsaddisjon i WebAssembly. Først lager vi en enkel funksjon i C som vil bli kompilert til WebAssembly.

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

Kompiler denne filen med Emscripten (et verktøy som konverterer C/C++ til WebAssembly).

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

Deretter kaller du denne funksjonen fra JavaScript for å få resultatet.

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    });

På denne måten kan beregningsprosesser kjøres i WebAssembly, og resultatene kan manipuleres i JavaScript. WebAssembly er godt egnet for beregningstunge arbeidslaster som videobehandling og fysikksimuleringer, og leverer ytelse som JavaScript alene ikke kan levere.

Faktiske bruksområder for WebAssembly

WebAssembly er særlig nyttig i følgende scenarier:.

  1. Spillutvikling WebAssembly gir de høyhastighetsberegningene som kreves for nettleserbaserte spill. Du kan implementere fysikkberegninger og avanserte grafikkgjengivelsesmotorer i WebAssembly, mens de interaktive delene håndteres med JavaScript.

  2. Video- og lydbehandling Storskala mediebehandling – som koding/dekoding av video og sanntidseffekter for lyd – drar også nytte av ytelsesgevinstene med WebAssembly.

  3. Vitenskapelig databehandling Beregningstunge simuleringer og dataanalyse kan også akselereres betydelig med WebAssembly. Eksempler inkluderer numerisk analyse og kjøring av maskinlæringsmodeller.

  4. Portering av eksisterende native-applikasjoner Med WebAssembly kan du kjøre eksisterende native-kode skrevet i C eller Rust i nettleseren. Dette lar deg utnytte eksisterende programvare og tilby dem som webapplikasjoner.

Begrensninger og utfordringer med WebAssembly

WebAssembly er veldig kraftig, men det er også noen begrensninger og utfordringer.

  • Begrenset DOM-tilgang Selve WebAssembly kan ikke få direkte tilgang til DOM-en. JavaScript fungerer som en mellomliggende, og lar WebAssembly fokusere på høyytelsesberegninger.
  • Vanskelig feilsøking Fordi WebAssembly er et binært format, er feilsøking vanskeligere sammenlignet med JavaScript. Nettleserutviklingsverktøy støtter feilsøking av WebAssembly, men det er ikke så enkelt som å feilsøke JavaScript.
  • Læringskurve Bruk av WebAssembly krever kunnskap om kompilerte språk som C og Rust. Hvis du ikke er kjent med disse språkene, kan terskelen for å lære WebAssembly være høyere.

Sammendrag

WebAssembly kompletterer JavaScripts fleksibilitet og muliggjør nesten native ytelse i nettleseren. Ved å la JavaScript håndtere UI og dynamiske interaksjoner og la WebAssembly ta seg av beregninger, kan du utnytte styrkene til begge fullt ut. Ved å kombinere de to blir det mulig å utvikle raskere og mer avanserte webapplikasjoner.

Du kan følge med på artikkelen ovenfor ved å bruke Visual Studio Code på vår YouTube-kanal. Vennligst sjekk ut YouTube-kanalen.

YouTube Video