初探WebAssembly

WebAssembly: 网页应用的性能革命

​互联网技术日新月异，Web应用已经从简单的网页跃升为功能丰富的平台。然而，JavaScript作为Web的主力语言，在处理计算密集型任务时仍然存在性能瓶颈。今天，我们来聊一聊可能改变Web格局的技术—— WebAssembly。

从asm.js到WebAssembly：速度的进化

还记得几年前的asm.js吗？它通过一系列优化手段让JavaScript运行更快：

跳过语法分析，直接转成汇编语言调用WebGL通过GPU执行计算去掉大部分自动GC机制，采用强类型设计

这些"奇技淫巧"确实提升了性能，但依然受限于JavaScript本身。而WebAssembly则是一次质的飞跃！

WebAssembly是什么？

WebAssembly（简称Wasm）是一种新型的二进制格式，它有几个关键特点：

它是一门面向底层的"汇编语言"，但不需要开发者直接编写它是预编译的二进制格式，类似Java的ByteCode它是专为Web设计的，所有主流浏览器都能执行它它可以用C/C++/Rust等多种语言开发后编译生成 为什么WebAssembly碾压asm.js？

简单来说，WebAssembly在各方面都优于asm.js：

体积更小：二进制格式比文本JavaScript更紧凑解析更快：比JavaScript快一个数量级更好利用CPU特性：不再受限于JavaScript实现编译工具链更优：使用Binaryen替代Emscripten，性能提升5%-7% WebAssembly的应用场景

如果你的Web应用中有这些场景，考虑使用WebAssembly吧：

视频处理与编解码3D渲染与游戏图像处理数据分析与可视化加密算法 WebAssembly的三大价值 PC端应用无缝移植：C++/C/Rust等语言编写的应用可直接编译到Web，无需重写高性能计算场景：音视频处理、游戏等领域性能提升显著微服务/Serverless：支持多语言的云函数平台 引用一个wasm文件

先去下载wasm测试文件： wasm

async function run() { const response = await fetch("./test.wasm") const buffer = await response.arrayBuffer() const wasm = await WebAssembly.instantiate(buffer) const addTwoFunction = wasm.instance.exports.addTwo const result = addTwoFunction(10, 20) console.log(result) }

会加载wasm文件，并且执行addTwo函数。

亲手尝试WebAssembly

想尝试WebAssembly的威力吗？以下是使用Rust开发WebAssembly的简易教程：

准备工作 安装Rust和Node环境创建项目结构： # 创建项目主目录 cargo new --lib wasm-project # 创建前端目录 cd wasm-project mkdir cd npm init -y npm i -S webpack-cli copy-webpack-plugin npm i -D webpack-dev-server 编写cargo.toml 文件 [dependencies] wasm-bindgen = "0.2.78" [lib] crate-type = ["cdylib"] [package.metadata.wasm-pack.profile.release] wasm-opt = false wasm-bindgen: 是一个 Rust 库，用于让 Rust 代码与 JavaScript 互操作。crate-type : 配置告诉 Rust 编译器，生成的库是 动态库（cdylib），用于 WebAssembly 目标;cdylib（C dynamic library）用于生成可以与 C 兼容的动态库 编写Rust代码

在lib.rs中：

use wasm_bindgen::prelude::*; #[wasm_bindgen] extern "C" { pub fn alert(name: &str); } #[wasm_bindgen] pub fn hello(name: &str) { alert(name); }

这个简单的函数可以调用浏览器的alert功能。

#[wasm_bindgen]：告诉 wasm-bindgen 这个 hello 函数应该暴露给 JavaScript 使用。extern “C”：声明一个 外部函数接口 (FFI)，它告诉编译器，这个函数的实现不是 Rust 提供的，而是来自外部（这里是 JavaScript) 编译WebAssembly

安装wasm-pack工具并编译：

cargo install wasm-pack wasm-pack build --target web

完成后，在pkg目录中会生成WebAssembly文件和JavaScript胶水代码。

在前端使用

在JavaScript中引入并使用：

import initSync, { hello } from "../pkg/wasm_project" initSync().then(() => { hello("WebAssembly已加载！") })

运行后，你会看到一个弹窗，这就是Rust代码通过WebAssembly在浏览器中执行的结果！

你可能好奇为什么引用js文件。我们可以看一下打包出来的源码： 可以看出来还是wasm文件，在wasm-bindgen 自动生成的代码简化了这种交互，使开发者可以专注于核心逻辑而非低级互操作细节。

结语

WebAssembly正在悄然改变Web开发的格局。无论是提升现有应用性能，还是将桌面级应用搬上Web，它都提供了前所未有的可能性。

在Web性能至关重要的今天，掌握WebAssembly技术无疑是前端开发者的一项重要技能。未来，我们可能会看到更多复杂应用通过WebAssembly在浏览器中流畅运行。

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