网站html地图导航代码大全,绛帐做网站,淘宝网店设计制作,建筑材料网站建设文章目录 使用WebAssembly提升Web应用性能引言一、什么是WebAssembly1. WebAssembly的定义2. WebAssembly的目标和用途 二、WebAssembly与JavaScript的比较1. 执行速度2. 类型检查3. 内存管理4. 适用场景 三、WebAssembly的优势1. 提升性能2. 安全性3. 可移植性4. 集成性 四、如… 文章目录 使用WebAssembly提升Web应用性能引言一、什么是WebAssembly1. WebAssembly的定义2. WebAssembly的目标和用途 二、WebAssembly与JavaScript的比较1. 执行速度2. 类型检查3. 内存管理4. 适用场景 三、WebAssembly的优势1. 提升性能2. 安全性3. 可移植性4. 集成性 四、如何使用WebAssembly1. 编译到WebAssembly2. 加载和运行WebAssembly模块3. 在JavaScript中使用WebAssembly 使用WebAssembly提升Web应用性能
引言
在一个充满挑战和竞争的世界里Web开发者们总是在寻找能够提升他们应用程序性能的新英雄。这个英雄需要有超乎寻常的力量能在瞬息间将复杂的任务完成得井井有条让用户的体验流畅如丝。然而这个英雄在哪里JavaScript是否足够强大能够满足我们对速度和效率的需求
这时一道光划破天际一个全新的力量降临到了Web世界——他的名字叫做WebAssembly简称Wasm。他是一种新的字节码格式能让Web应用运行得更快。他不是来取代JavaScript的而是来与它并肩作战共同打造一个更快、更强、更好的Web世界。
所以继续阅读吧让我们一起揭开这个新英雄的神秘面纱看看他如何使用他的超能力来提升我们的Web应用性能。
一、什么是WebAssembly #mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX text.actortspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .actor-line{stroke:grey;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .messageText{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .labelText,#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .labelTexttspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .loopText,#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .loopTexttspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .noteText,#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .noteTexttspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX .actor-man circle,#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-DbtZo11cQp24nsBX :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} Browser JavaScript WebAssembly.Module Wasm Instance Wasm Memory Wasm Functions 加载.wasm文件 使用WebAssembly.compileStreaming() 返回编译后的模块Promise 解析并加载模块完成 使用WebAssembly.instantiate() 创建Wasm实例 分配内存 导出函数绑定到JS上下文 调用Wasm函数 返回执行结果 Browser JavaScript WebAssembly.Module Wasm Instance Wasm Memory Wasm Functions 1. WebAssembly的定义
WebAssembly简称Wasm是一种为Web设计的新型二进制代码格式。它并不是一种新的编程语言而是一种编译目标可以让其他语言如C、C、Rust等在浏览器中以接近原生的性能运行。WebAssembly的代码是以二进制格式发布的这意味着它的尺寸小加载快效率高。
2. WebAssembly的目标和用途
WebAssembly的目标是为Web提供一种高效、快速、安全的编译格式。它旨在为那些需要高性能的应用如游戏、音频和视频处理、物理模拟、加密等提供支持同时也为其他语言提供了一种在Web上运行的可能。
WebAssembly的出现并不意味着JavaScript的终结它们并非竞争关系而是互补关系。JavaScript擅长处理高级应用逻辑而WebAssembly则更适合处理计算密集型任务。通过将它们结合起来我们可以在Web上构建出更强大、更复杂的应用。
二、WebAssembly与JavaScript的比较
WebAssembly简称Wasm本身不是一种编程语言而是一种编译目标可以被其他语言如C、C、Rust等编译为WebAssembly代码。这些语言通常是静态类型的也就是说在你编写代码并编译它为WebAssembly之前所有变量的类型都已经确定了。
当你编译一段C或C代码为WebAssembly时你会得到一个.wasm文件。这个文件是一个二进制文件它包含了你的代码的机器码表示这些机器码可以直接在WebAssembly虚拟机上执行。
WebAssembly虚拟机是一种运行在浏览器中的虚拟机它可以直接执行.wasm文件中的代码。由于.wasm文件已经是机器码所以WebAssembly虚拟机不需要再对其进行编译只需要对其进行解码和执行。这就是为什么WebAssembly的执行速度比JavaScript快的原因。
WebAssembly的设计目标是为了使得需要高性能的Web应用如3D游戏、视频编辑等成为可能。它并不是要取代JavaScript而是要和JavaScript一起使用以提供更好的性能和更大的灵活性。
1. 执行速度
WebAssembly是一种低级的二进制格式它的设计使其能够在被加载后立即执行而不需要像JavaScript那样先进行解析和编译。这使得WebAssembly能够在执行速度上超越JavaScript。
例如假设我们需要计算斐波那契数列的第50项JavaScript代码可能如下
function fibonacci(n) {if (n 1) return n;return fibonacci(n - 1) fibonacci(n - 2);
}
console.log(fibonacci(50));而对应的WebAssembly版本假设以C为源语言可能如下
int fibonacci(int n) {if (n 1) return n;return fibonacci(n - 1) fibonacci(n - 2);
}由于WebAssembly的执行效率这段代码在WebAssembly中运行的时间会比在JavaScript中快。
2. 类型检查
JavaScript是一种动态类型语言变量的类型在运行时确定这为编程提供了很大的灵活性但也可能导致运行时错误。而WebAssembly是静态类型的类型在编译时就已经确定这有助于提高代码的性能和可靠性。 #mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .label text,#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .node rect,#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .node circle,#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .node ellipse,#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .node polygon,#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .node .label{text-align:center;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .edgeLabel{background-color:#e8e8e8;text-align:center;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:#e8e8e8;fill:#e8e8e8;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-AwBd5NBxGyRQq019 :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} Source Code C/C/Rust Compile WebAssembly Module .wasm file Load into Browser WebAssembly Virtual Machine Decode and Execute Web Application 这个流程图描述了如下流程
你从源代码用C、C或Rust等语言编写开始。源代码被编译为WebAssembly模块产生.wasm文件。.wasm文件被加载到浏览器中。在浏览器中.wasm文件被WebAssembly虚拟机接收。WebAssembly虚拟机解码并执行.wasm文件中的代码。执行的结果被用于Web应用。
3. 内存管理
在JavaScript中内存管理是自动进行的当对象不再被引用时垃圾回收器会自动释放其内存。这对开发者来说非常方便但也可能带来性能问题。而在WebAssembly中开发者需要自己管理内存这需要更多的技术知识但也提供了更大的控制权和可能的性能优化。
4. 适用场景
由于JavaScript的灵活性和易用性它非常适合用来编写Web应用的用户界面和业务逻辑。而WebAssembly则更适合处理计算密集型任务如游戏、音视频处理、物理模拟等。
总的来说WebAssembly和JavaScript各有优势它们可以互相配合共同构建出强大、高效的Web应用。
三、WebAssembly的优势
1. 提升性能
WebAssembly设计为一种低级的二进制格式这使得它具有更高的执行效率。和JavaScript相比WebAssembly能够更快地加载和执行特别是对于大型、复杂的应用程序。此外由于其静态类型系统WebAssembly还能够提供更优化的内存访问进一步提升性能。
案例在Unity的官方博客中他们分享了如何使用WebAssembly将游戏《Dead Trigger 2》移植到Web上。在他们的测试中WebAssembly版本的游戏在加载速度和运行性能上都明显优于JavaScript版本。
2. 安全性
WebAssembly在设计时就考虑到了安全性。所有的WebAssembly代码都在一个被称为沙箱的隔离环境中执行这意味着它不能直接访问主机系统的资源如文件系统、网络等。此外WebAssembly还提供了一种内存安全的编程模型帮助防止一类常见的安全漏洞。
3. 可移植性
WebAssembly是为Web设计的这意味着它在设计时就考虑到了跨平台的兼容性。无论你的用户使用的是Windows、macOS、Linux还是Android、iOS只要他们的浏览器支持WebAssembly他们就能运行你的WebAssembly应用。
4. 集成性
WebAssembly并不是要取代JavaScript而是和JavaScript一起使用。WebAssembly代码可以直接从JavaScript中调用反之亦然。这使得你可以在JavaScript中使用WebAssembly来处理那些需要高性能的任务如图像处理、物理模拟等而仍然使用JavaScript来处理用户界面和业务逻辑。
在Google Earth的Web版本中Google就使用了WebAssembly来处理3D图形渲染等高性能任务而用户界面则仍然由JavaScript处理。这使得Google Earth能够在Web上提供和桌面版相当的性能和体验。
四、如何使用WebAssembly
1. 编译到WebAssembly
WebAssembly并不是一种你可以直接编写的语言而是一种编译目标。这意味着你需要使用其他语言如C、C、Rust等编写代码然后使用相应的编译器将其编译为WebAssembly。目前最常用的WebAssembly编译器是Emscripten它可以将C和C代码编译为WebAssembly。
例如假设你有以下的C代码
#include stdio.hint main() {printf(Hello, WebAssembly!\n);return 0;
}你可以使用Emscripten将其编译为WebAssembly命令如下
emcc main.c -o main.html这将生成一个名为main.wasm的WebAssembly模块以及一个名为main.html的HTML文件用于加载和运行WebAssembly模块。
2. 加载和运行WebAssembly模块
一旦你有了一个WebAssembly模块你就可以在Web中加载和运行它。这通常通过JavaScript API完成代码如下
fetch(main.wasm).then(response response.arrayBuffer()
).then(bytes WebAssembly.instantiate(bytes)
).then(results {// Call the exported function.results.instance.exports.main();
});这段代码首先使用fetch API从服务器获取WebAssembly模块然后将其转换为字节数组然后将其实例化为WebAssembly模块最后调用导出的函数。
3. 在JavaScript中使用WebAssembly
如上述代码所示你可以在JavaScript中直接调用WebAssembly模块的导出函数。你也可以将JavaScript函数传递给WebAssembly让其在WebAssembly中调用。这使得JavaScript和WebAssembly可以互相配合共同构建Web应用。
例如你可以将一个JavaScript函数传递给WebAssembly让其在WebAssembly中调用
const importObject {env: {print: function(arg) {console.log(arg);}}
};WebAssembly.instantiate(bytes, importObject).then(results {// Call the exported function.results.instance.exports.main();
});这样WebAssembly就可以通过调用print函数来打印信息到JavaScript的控制台。
