Articles
Giới thiệu về JavaScript
JavaScript và WebAssembly

JavaScript và WebAssembly

Bài viết này giải thích về JavaScript và WebAssembly.

Chúng tôi sẽ giải thích các kiến thức cơ bản về WebAssembly và xem xét kỹ mối quan hệ giữa JavaScript và WebAssembly, cũng như các trường hợp sử dụng của chúng.

YouTube Video

JavaScript và WebAssembly

JavaScript và WebAssembly (Wasm) là các công nghệ quan trọng trong phát triển web. Mỗi công nghệ có vai trò khác nhau, nhưng cùng nhau chúng bổ sung cho nhau để tạo ra các ứng dụng web nhanh hơn và hiệu quả hơn.

WebAssembly là gì?

WebAssembly là một định dạng mã nhị phân có thể thực thi trong trình duyệt, được tạo ra từ các ngôn ngữ cấp cao đã được biên dịch như C, C++, và Rust. WebAssembly thực thi nhanh hơn nhiều so với JavaScript, mang lại hiệu năng cho các ứng dụng web tương đương với các ứng dụng bản địa.

Các đặc điểm của WebAssembly

  • Hiệu năng cao Vì được biên dịch sang định dạng nhị phân, nó chạy rất nhanh và vượt trội ở các tác vụ nặng CPU.
  • Không phụ thuộc ngôn ngữ Bạn có thể tạo WebAssembly từ các ngôn ngữ biên dịch như C và Rust, giúp việc chuyển mã gốc hiện có lên web dễ dàng hơn.
  • Tương thích rộng rãi Các trình duyệt lớn như Chrome và Safari hỗ trợ WebAssembly.

Tích hợp giữa JavaScript và WebAssembly

WebAssembly không phải là sự thay thế cho JavaScript, mà là một công nghệ bổ sung. JavaScript vượt trội trong thao tác giao diện người dùng (UI) và giao tiếp mạng, trong khi WebAssembly xử lý các tác vụ tính toán nặng. Bằng cách kết hợp cả hai, bạn có thể đạt được cả hiệu năng lẫn tính linh hoạt.

Gọi WebAssembly

Các module WebAssembly có thể được gọi từ JavaScript. JavaScript có thể truy cập vào bộ nhớ và các hàm của các module WebAssembly, cho phép thực hiện các quy trình phức tạp trong WebAssembly và sau đó nhận kết quả để xử lý trong JavaScript.

Dưới đây là một ví dụ cơ bản về cách tải module WebAssembly từ 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    });

Trong ví dụ này, một tệp .wasm được tải xuống và dữ liệu nhị phân của nó được truyền tới hàm WebAssembly.instantiate để khởi tạo. Bạn có thể gọi các hàm đã xuất khẩu của một module WebAssembly đã được khởi tạo từ JavaScript và nhận kết quả.

Ví dụ về cách sử dụng WebAssembly từ JavaScript

Tiếp theo, chúng ta hãy xem một ví dụ đơn giản về cách gọi một hàm thực hiện phép cộng số nguyên nhanh trong WebAssembly. Đầu tiên, chúng ta tạo một hàm đơn giản bằng ngôn ngữ C, sau đó sẽ được biên dịch thành WebAssembly.

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

Biên dịch tệp này bằng Emscripten (một công cụ chuyển đổi C/C++ sang WebAssembly).

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

Sau đó, gọi hàm này từ JavaScript để nhận kết quả.

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    });

Bằng cách này, các quy trình tính toán có thể được thực hiện trong WebAssembly và kết quả có thể được xử lý trong JavaScript. WebAssembly rất phù hợp cho các khối lượng công việc tính toán nặng như xử lý video và mô phỏng vật lý, mang lại hiệu năng mà riêng JavaScript không thể đạt được.

Các kịch bản sử dụng thực tế của WebAssembly

WebAssembly đặc biệt hữu ích trong các kịch bản sau:.

  1. Phát triển trò chơi WebAssembly cung cấp các phép tính tốc độ cao cần thiết cho các trò chơi chạy trên trình duyệt. Bạn có thể triển khai các tính toán vật lý và các công cụ kết xuất đồ họa tiên tiến trong WebAssembly, trong khi xử lý các phần tương tác bằng JavaScript.

  2. Xử lý video và âm thanh Xử lý phương tiện quy mô lớn—như mã hóa/giải mã video và hiệu ứng âm thanh thời gian thực—cũng được hưởng lợi từ những cải thiện hiệu năng của WebAssembly.

  3. Tính toán khoa học Các mô phỏng và phân tích dữ liệu đòi hỏi tính toán cao cũng có thể được tăng tốc đáng kể với WebAssembly. Các ví dụ bao gồm phân tích số học và thực thi các mô hình học máy.

  4. Chuyển các ứng dụng gốc hiện có Với WebAssembly, bạn có thể chạy mã gốc hiện có viết bằng C hoặc Rust trong trình duyệt. Điều này cho phép bạn tận dụng các tài sản phần mềm hiện có và cung cấp chúng dưới dạng ứng dụng web.

Hạn chế và thách thức của WebAssembly

WebAssembly rất mạnh mẽ, nhưng cũng có một số hạn chế và thách thức.

  • Truy cập DOM hạn chế Bản thân WebAssembly không thể truy cập DOM trực tiếp. JavaScript hoạt động như một trung gian, cho phép WebAssembly tập trung vào việc tính toán hiệu suất cao.
  • Khó khăn khi gỡ lỗi Vì WebAssembly là định dạng nhị phân, việc gỡ lỗi khó khăn hơn so với JavaScript. Các công cụ phát triển trình duyệt có hỗ trợ gỡ lỗi WebAssembly, nhưng không đơn giản như gỡ lỗi JavaScript.
  • Đường cong học tập Sử dụng WebAssembly đòi hỏi kiến thức về các ngôn ngữ biên dịch như C và Rust. Nếu bạn không quen thuộc với các ngôn ngữ này, việc học WebAssembly có thể trở nên khó khăn hơn.

Tóm tắt

WebAssembly bổ sung cho sự linh hoạt của JavaScript và mang lại hiệu năng gần mức mã gốc trong trình duyệt. Bằng cách để JavaScript xử lý UI và các tương tác động còn WebAssembly xử lý tính toán, bạn có thể khai thác tối đa điểm mạnh của cả hai. Bằng cách kết hợp cả hai, chúng ta có thể phát triển các ứng dụng web nhanh hơn và tiên tiến hơn.

Bạn có thể làm theo bài viết trên bằng cách sử dụng Visual Studio Code trên kênh YouTube của chúng tôi. Vui lòng ghé thăm kênh YouTube.

YouTube Video

SharedArrayBuffer trong JavaScript