WebAssembly入门指南 - 第1部分：WASM简介

你是否曾经想过以本地应用程序的性能运行网络应用程序？如果是的话，你有一个令人兴奋的选择：WebAssembly，也被称为WASM。

当前的网络技术注重功能丰富的方法。以JavaScript为例，你可以使用JavaScript操作DOM，在浏览器上绘制漂亮的图形甚至运行游戏。然而，在浏览器中执行JavaScript代码相对较慢，且不适合执行性能导向的任务。

在本文中，我们将更详细地了解WebAssembly。让我们开始吧。

什么是WebAssembly？

WebAssembly是一种在现代网页浏览器上运行的新型低级语言。它提供了一种紧凑的二进制格式，能够以接近本地应用程序的性能执行。

WebAssembly的设计选择与Rust、C++和C等编程语言的性能相匹配，这些编程语言能够直接与硬件通信以实现本地性能。

WebAssembly将用C、C++和Rust编写的源代码转换为低级语言，作为这些编程语言的有效编译目标。它为网络应用程序提供了在网络上以接近本地速度运行的路径。

要理解完整的图景，我们需要从JavaScript开始。

JavaScript是网络的语言。它广泛存在于所有现代网络应用程序中。然而，JavaScript作为一种动态类型语言，它的运行速度较慢。在运行时，会进行类型检查，并且代码会通过V8解释器动态转换为机器代码。只有在这之后，机器代码才会执行。

引入WebAssembly in V8为在网络上开发和运行高性能应用程序打开了大门。它使开发人员能够使用C、C++或Rust编写其代码库的特定部分。

然而，这并不意味着你必须在WebAssembly中编写所有的应用程序代码。你只需要编写你的网络应用程序以通过JavaScript调用WebAssembly的API和函数即可。 JavaScript frameworks可以利用WebAssembly提高开发人员的性能，同时提供出色的开箱即用功能。

使用WebAssembly的一个很好的例子是在浏览器上运行强大的视频处理工具FFmpeg。以前，你无法使用Emscripten这个编译器工具链将FFmpeg运行为WebAssembly。

然而，近年来，使用ffmpeg.wasm完全可以在浏览器中运行FFmpeg。这个JavaScript/WebAssembly端口使你能够直接在浏览器中对视频进行切割、处理和转换。

WebAssembly的特点简单明了。它快速、便携和高效。默认情况下，WebAssembly利用底层硬件提供接近本地执行速度。考虑到它在类似于JavaScript在浏览器上运行的沙盒环境中运行，它也是安全的。

尽管WebAssembly是一种低级汇编语言，但它仍然提供一个可以调试的界面，拥有可读性强的文本格式。因此，如果你想调试WASM代码，可以打开链接_5的代码，像调试其他任何编程语言一样进行调试。

最后，浏览器不需要等待整个WebAssembly代码下载才开始编译。例如，浏览器接收到WebAssembly负载后会立即开始编译。因此，对于一个500 KB的WebAssembly负载，浏览器会从接收到的第一个字节开始编译。

WebAssembly works在网络生态系统中完美共存。因此，如果选择使用WebAssembly，你不必替换任何东西。WebAssembly与JavaScript一起工作，使你能够编写基于性能的网络应用程序。

在开发您的Web应用程序时，您可以在JavaScript代码中调用WASM函数。在实际应用中，您只希望使用WebAssembly进行CPU密集型任务。

此外，WebAssembly无法访问或操作文档对象模型（DOM）对象。这就是为什么您仍然需要JavaScript来开发Web应用程序的原因。

WebAssembly确实具有一些限制，这些限制包括以下内容：

WASM无法进行UI或前端操作，因为它无法与DOM交互。为了克服这个问题，您需要使用JavaScript。
WASM不提供任何内存管理工具。这意味着它不提供垃圾收集器。
WebAssembly确实存在一些安全问题，特别是对于Web浏览器而言。目前，没有工具可以验证WASM代码。因此，如果有人插入malicious code，就无法检查它。
尽管WASM为程序员提供了一种人类可读的文本格式，但分析和调试仍然可能很困难。