Webassembly mit JavaScript (Wasm)

Haben Sie sich jemals gefragt, ob es möglich ist, Hochleistungsanwendungen im Web auszuführen, ohne auf die Portabilität und Sicherheit von JavaScript zu verzichten? Nun, kein Wunder mehr! Mit der Einführung von WebAssembly (Wasm) ist es nun möglich, Webanwendungen eine native Leistung zu verleihen und gleichzeitig die Leistungsfähigkeit von JavaScript zu nutzen. In diesem Artikel untersuchen wir die Grundlagen von WebAssembly und wie Sie es mit JavaScript verwenden können, um eine neue Welt voller Möglichkeiten zu erschließen.

Was ist WebAssembly (Wasm)?

WebAssembly, allgemein bekannt als Wasm, ist ein binäres Befehlsformat, das für Webbrowser entwickelt wurde. Es handelt sich um eine virtuelle Maschine auf niedriger Ebene, die Code mit nahezu nativer Geschwindigkeit ausführen kann. Wasm ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen großen Browser-Anbietern wie Mozilla, Google, Microsoft und Apple mit dem Ziel, leistungsstarke Anwendungen ins Web zu bringen.

Einer der Hauptvorteile von WebAssembly besteht darin, dass es mit mehreren Programmiersprachen kompatibel ist, was es zu einer universellen Lösung für die Webentwicklung macht. Sie können Code in Sprachen wie C++, Rust oder sogar TypeScript schreiben und ihn dann in ein Wasm-Binärformat kompilieren, das direkt im Browser ausgeführt werden kann.

WebAssembly mit JavaScript integrieren

WebAssembly bringt viele Vorteile für die Webentwicklung. Es ermöglicht Entwicklern, rechenintensive Aufgaben mit nahezu nativer Geschwindigkeit auszuführen, wodurch es sich für Anwendungen eignet, die eine Hochleistungsausführung erfordern. Durch die Nutzung von WebAssembly können Entwickler vorhandene Codebasen, die in Sprachen wie C++, Rust oder TypeScript geschrieben sind, ohne Leistungseinbußen ins Web portieren.

WebAssembly-Integration mit JavaScript ermöglicht eine nahtlose Interaktion zwischen den beiden Sprachen. JavaScript fungiert als Brücke und bietet eine praktische Schnittstelle für die Arbeit mit WebAssembly-Modulen. Dadurch können Entwickler die Leistungsfähigkeit von WebAssembly mit dem umfangreichen Ökosystem und der Flexibilität von JavaScript-Bibliotheken und Frameworks kombinieren.

Obwohl WebAssembly eine eigenständige Technologie ist, lässt sie sich nahtlos in JavaScript integrieren, sodass Entwickler die Vorteile beider Sprachen in einer einzigen Anwendung kombinieren können. JavaScript fungiert als Bindeglied zwischen der Webplattform und den WebAssembly-Modulen und bietet eine praktische Schnittstelle für die Interaktion mit kompiliertem Code.

JavaScript stellt die zum Laden von WebAssembly-Modulen erforderliche API bereit. Die Abruf-API wird verwendet, um die Binärdatei abzurufen und den resultierenden ArrayBuffer an die Funktion WebAssembly.instantiate zu übergeben. Diese Funktion kompiliert das Modul asynchron und gibt eine Instanz zurück, die die exportierten Funktionen und den Modulspeicher enthält. Durch den Zugriff auf diese exportierten Funktionen kann JavaScript die vom WebAssembly-Modul bereitgestellte Funktionalität aufrufen.

Um diese Integration zu demonstrieren, betrachten wir ein einfaches Beispiel. Wir werden ein Wasm-Modul schreiben, das die Fibonacci-Folge berechnet, und das Modul dann über JavaScript aufrufen.

Schritt 1: Schreiben Sie das WebAssembly-Modul

Schreiben wir zunächst die Fibonacci-Berechnungslogik in C++. Speichern Sie den folgenden Code in einer Datei namens fibonacci.cpp -

#include <emscripten.h>

extern "C" {
   int EMSCRIPTEN_KEEPALIVE fibonacci(int n) {
      if (n <= 1) {
         return n;
      } else {
         return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
      }
   }
}

Anleitung

In diesem Code haben wir eine C++-Funktion fibonacci, die die Fibonacci-Folge rekursiv berechnet. Das Makro EMSCRIPTEN_KEEPALIVE stellt sicher, dass die Funktion exportiert wird und über JavaScript zugänglich ist.

Schritt 2: Kompilieren Sie das WebAssembly-Modul

Um C++-Code in WebAssembly zu kompilieren, verwenden wir die Emscripten-Toolchain. Führen Sie den folgenden Befehl im Terminal aus -

emcc fibonacci.cpp -s WASM=1 -o fibonacci.wasm

Dieser Befehl generiert die Datei fibonacci.wasm, die das kompilierte WebAssembly-Modul enthält.

Schritt 3: WebAssembly über JavaScript aufrufen

Da wir nun das WebAssembly-Modul haben, rufen wir es über JavaScript auf. Speichern Sie den folgenden Code in der HTML-Datei index.html –

Beispiel

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
   <script>
      const fetchAndInstantiate = async () => {
         const response = await fetch('fibonacci.wasm');
         const buffer = await response.arrayBuffer();
         const module = await WebAssembly.instantiate(buffer);
         const instance = module.instance;

         const fibonacci = instance.exports.fibonacci;
         const result = fibonacci(10);

         console.log('Fibonacci(10):', result);
      };

      fetchAndInstantiate();
   </script>
</head>
<body>
</body>
</html>

Anleitung

In diesem Code verwenden wir die Fetch-API, um die Datei fibonacci.wasm abzurufen und in einen ArrayBuffer zu konvertieren. Anschließend instanziieren wir das WebAssembly-Modul mit WebAssembly.instantiate und rufen die exportierte Fibonacci-Funktion aus der Instanz des Moduls ab. Abschließend rufen wir die Fibonacci-Funktion mit Parameter 10 auf und protokollieren die Ergebnisse in der Konsole.

Schritt 4: Führen Sie das Beispiel aus

Um das Beispiel auszuführen, öffnen Sie die HTML-Datei in einem Webbrowser. Öffnen Sie die Entwicklerkonsole Ihres Browsers und Sie sollten die Ausgabe Fibonacci(10): 55 sehen. Dies bestätigt, dass das WebAssembly-Modul erfolgreich von JavaScript geladen und ausgeführt wurde.

Fazit

WebAssembly ist eine leistungsstarke Technologie, die neue Möglichkeiten für leistungsstarke Webanwendungen eröffnet. Durch die Kombination der Vorteile von WebAssembly und JavaScript können Entwickler vorhandene Codebasen nutzen, leistungskritische Teile in niedrigeren Sprachen schreiben und sie nahtlos in ihre Webprojekte integrieren. Mit der Flexibilität und Portabilität von WebAssembly verspricht die Webplattform eine leistungsfähigere Umgebung für die Ausführung komplexer Anwendungen zu werden.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWebassembly mit JavaScript (Wasm). Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!