原文地址：WebAssembly: Easy explanation with code example

原文作者：Vaibhav Kumar

译文出自：掘金翻译计划

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译者：fireairforce

校对者：钱俊颖

WebAssembly: 带有代码示例的简单介绍

为什么要用 WebAssembly？

背景：Web 和 JavaScript

毫无疑问，web 具有高度移植性并且与机器无关，这使其能成为一个真正通用的平台。

Web 是唯一真正的通用平台。☝️

JavaScript（JS）是 Web 开发的默认语言。它有许多原生的 Web API 例如（DOM、Fetch、Web-sockets、Storage 等等），并且随着浏览器功能越来越强大，我们正在使用 JavaScript（或者其它能转译成 JS 的语言）来编写更复杂的客户端程序。

但是在浏览器上运行一些大型的应用程序时，JavaScript 存在一些限制。

JavaScript 的限制

不利于 CPU 密集型任务
JS 基于文本而非二进制，因此需要下载更多的字节，启动时间也更长
JS 解释和 JIT 优化会消耗 CPU 和电池寿命

需要用 JS 重写已经存在的非 JS 库、模块和应用程序

Web 开发社区正在尝试克服这些限制，并通过引入 Web 开发新成员 WebAssembly 来向其它编程语言开放 Web。

在 2019 年 12 月 5 日，WebAssembly 和 HTML、CSS、JavaScript 一样，成为了第四个 Web 语言标准，能在浏览器上运行。

Web Assembly (WASM)

WebAssembly 是一种能在现代 Web 浏览器中运行的二进制代码，它使得我们能用多种语言编写代码并以接近本地运行的速度在 Web 上运行。

WASM 的功能

WASM 是一种不能由开发者编写的底层语言，而是由其它语言例如 C/C++、Rust、AssemblyScript 编译而来
WASM 是二进制格式，因此只用下载更少的字节（开发者也有等效的文本格式，称为 WAT）
与 JS 不同，WASM 二进制文件无需任何优化就可以解码和编译成机器代码，因为在生成 WASM 二进制文件时就已经对其进行了优化

什么时候使用 WebAssembly。

CPU 密集型任务，例如游戏或其它图形应用中的数学、图像和视频处理等
在 Web 上运行旧的 C/C++ 库和应用程序，提供了可移植性，并且避免了将 C/C++ 代码用 JS 重写的需求
消除将原生应用程序和各种编译目标作为单个 WASM 编译的需求，可以使其通过 Web 浏览器在不同的处理器上运行

WASM 在这里并不是要取代 JS，而是要与之一起工作。JavaScript 本身已经具有不错的原生 Web API 集合，WASM 在这里可以协助完成繁重的工作。

注意： 现代 JavaScript 引擎非常快速并且可以高度优化我们的 JS 代码，因此 WASM 软件包的大小和执行时间对于简单任务可能不是很有利。在本文中，我不做任何基准测试，但请参考本文底部的参考资料，可以获取基准测试链接。

怎么使用 WASM（加深学习 🤿）

让我们参照上述步骤在 C 中创建一个程序，用来计算数字的阶乘并将其作为 WASM 在 JS 中使用。

我们可以使用 Emscripten 将上面 C 函数编译成 WASM：

emcc factorial.c -s WASM=1 -o factorial.html

它会生成 **factorial.wasm** 二进制文件以及 html-js 粘合代码。这里引用了输出目标的列表。

有效的可读文本格式 WAT 如下所示。

factorial.wasm 的等效文本格式： **factorial.wat**

可以通过多种方式将 WASM 的二进制数据发送到 Web 客户端，我们可以使用 javascript 的 **WebAssembly** API 编译二进制数据来创建 WASM 模块然后实例化这个模块来访问导出的功能。

加载 WASM 代码最有效、最优化的方法是使用 WebAssembly.instantiateStreaming() 这个直接从流式基础源编译和实例化 WebAssembly 模块的函数。

以下是使用 **instantiateStreaming** 来调用之前生成的 factorial.wasm 文件的示例代码，该文件可以由我们的服务器提供，也可以被我们的 Web 客户端按需调用。然后，我们可以使用以下 JS 代码实例化接收到的 WASM 模块，并可以访问导出的 factorial function。

想快速理解所说明的步骤而无需进行繁琐的设置，可以使用 WASM fiddle。

浏览器支持

所有的现代浏览器（Chrome、Firefox、Safari、Edge）都支持 WebAssembly。点击此处以查看最新的支持统计信息。

IE 不支持 WASM。如果需要在 IE 中使用 C/C++ 代码，我们可以使用 Emscripten 将其编译为 asm.js（JS 的一个子集）。

未来

正在实现对线程管理和垃圾收集的支持。这会让 WebAssembly 更适合作为 Java、C#、Go 之类的语言的编译目标。

参考资料

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