WebAssembly增强前端应用技巧是什么
更新时间：2023-09-13
## WebAssembly是什么
WebAssembly（缩写为Wasm）是一种用于在浏览器中运行代码的新型技术。Wasm旨在为编写基于Web的应用程序提供更多的功能和性能。与以前的脚本语言（如JavaScript）不同，Wasm可以使用多种语言来编写，例如C语言、C++、Rust和Go等。Wasm可以通过编译这些语言的源代码得到。因此，使用Wasm可以使开发者更灵活地选择如何编写和组织他们的代码。
### 简单的WebAssembly示例
WebAssembly有两种基本的数据类型：数字和布尔值。下面是一个简单的Wasm示例，它将两个数字加起来并返回结果：
```html
Addition.wasm
数字相加的WebAssembly示例
;; 代码是WebAssembly文本格式
(module
(func (export "add") (param i32 i32) (result i32)
get_local 0 ;; 获取第一个参数
get_local 1 ;; 获取第二个参数
i32.add ;; 执行加法
)
)
这段代码定义了一个模块，该模块导出了一个名为“add”的函数。该函数声明了两个参数（都是32位整数）和一个返回值（也是32位整数）。函数实现比较简单，只是简单地将两个参数相加并返回它们的和。
为了使该模块在JavaScript中可用，我们需要将其编译成二进制格式并加载它：
```html
index.html
JavaScript中的WebAssembly示例
fetch('Addition.wasm')
.then(response => response.arrayBuffer())
.then(bytes => WebAssembly.instantiate(bytes))
.then(obj => console.log(obj.instance.exports.add(4, 5))); // 输出9
首先，我们使用fetch（）函数获取从上一部分导出的Wasm模块。然后，我们将模块的二进制数据作为参数传递给WebAssembly.instantiate（）函数。该函数将模块编译成机器码并将其实例化为一个JavaScript对象。最后，我们调用对象的exports属性，并使用其中的“add”函数将“4”和“5”作为参数传递。最终，我们得到的结果是“9”。
## WebAssembly在浏览器中的应用
WebAssembly有一些很有用的应用程序，包括可以加速JavaScript代码的执行，以及通过像C和C++这样的低级语言来编写复杂的算法和计算密集型应用程序的能力。
下面是一些WebAssembly的示例，它可以帮助我们更好地了解Wasm的应用：
### 加速Web应用程序执行
使用Wasm可以加速某些Web应用程序的执行，特别是需要大量计算资源的应用程序。在这些情况下，使用Wasm可以提高应用程序的性能并降低资源消耗。下面是一个使用Wasm加速斐波那契数列的示例：
```html
Fibonacci.wasm
通过WebAssembly加速斐波那契数列的JavaScript示例
;; WebAssembly文本格式
(module
(func (export "fib") (param i32) (result i32)
(if (result i32)
(i32.eqz (get_local 0))
(then (i32.const 0))
(else (if (result i32)
(i32.eq (get_local 0) (i32.const 1))
(then (i32.const 1))
(else (i32.add (call 0 (i32.sub (get_local 0) (i32.const 1))))
(call 0 (i32.sub (get_local 0) (i32.const 2))))))))
(export "memory" (memory 1))
(memory 1)
)
该模块导出了一个名为“fib”的函数，该函数使用递归算法计算斐波那契数列中的数字。该实现不是最快的，但它是为了性能而简洁。该模块还导出了一个称为“memory”的内存实例，该实例可以在JavaScript中使用。
```html
index.html
使用WebAssembly加速斐波那契数列的JavaScript示例
fetch('Fibonacci.wasm')
.then(response => response.arrayBuffer())
.then(bytes =>
WebAssembly.instantiate(bytes, {
env: { memory: new WebAssembly.Memory({ initial: 512 }) }
})
)
.then(obj => {
const buffer = new Int32Array(obj.instance.exports.memory.buffer);
const fib = obj.instance.exports.fib;
const t0 = performance.now();
console.log(fib(35), 'took', performance.now() - t0, 'ms');
});
首先，我们使用fetch（）函数获取相应的Wasm模块。然后，我们实例化模块并使用WebAssembly.Memory类创建一个内存实例。在这种情况下，我们为内存指定了512个页面（大约是2MB）。然后，我们获取实例中的“buffer”属性，并将其转换为Int32Array。我们还获取了“fib”函数，并使用它来计算斐波那契数列中的数字。最后，我们使用performance.now（）函数获取开始时间并记录执行时间。最终，我们将计算结果和执行时间输出到控制台。
### 用低级语言编写计算密集型应用程序的能力
使用WebAssembly，可以使用像C和C++这样的低级语言来编写计算密集型应用程序。这可以提高代码的性能和可维护性。下面是一个使用C语言编写的简单WebAssembly示例：
```html
Addition.c
在C中编写运算符加法的示例
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
该模块导出了一个名为“add”的函数，该函数执行简单的加法操作。然后，我们使用emcc命令将C程序编译为Wasm模块：
```
emcc Addition.c -Os -s WASM=1 -s SIDE_MODULE=1 -o Addition.wasm
```
这会生成一个名为“Addition.wasm”的Wasm二进制文件。然后，我们将其加载到页面中并使用JavaScript调用它：
```html
index.html
JavaScript中的C + WebAssembly示例
fetch('Addition.wasm')
.then(response => response.arrayBuffer())
.then(bytes => WebAssembly.compile(bytes))
.then(module => new WebAssembly.Instance(module))
.then(instance => console.log(instance.exports.add(4, 5))); // 输出9
首先，我们使用fetch（）函数获取相应的Wasm模块。然后，我们使用WebAssembly.compile（）函数将二进制数据编译为可执行的机器码。然后，我们实例化模块并使用其exports属性调用“add”函数。最终，我们得到的结果是“9”。
## 总结
WebAssembly是Web开发中有趣、有用的新技术之一。它可以使开发人员使用多种语言编写更快、更可维护的Web应用程序。此外，Wasm可以加速某些Web应用程序的执行，特别是需要大量计算资源的应用程序。Wasm还可以使用像C和C++这样的低级语言编写复杂的算法和计算密集型应用程序。在将来的Web开发中，我们预计Wasm将越来越受欢迎，因为它可以帮助我们更好地解决Web应用程序的性能问题。 
