了解 WebAssembly
WebAssembly (WASM) 是一種低階二進(jìn)位指令格式，設(shè)計(jì)為程式語(yǔ)言的可移植編譯目標(biāo)。對(duì)於尋求電子商務(wù)網(wǎng)站開發(fā)服務(wù)的企業(yè) (https://expert-soft.com/services/ecommerce-web-development/)，WASM 提供強(qiáng)大的技術(shù)能力。可以將其視為程式碼的通用翻譯器 - 允許開發(fā)人員以接近本機(jī)的速度在 Web 瀏覽器上執(zhí)行高效能應(yīng)用程式。它不是傳統(tǒng)意義上的程式語(yǔ)言，而是一種緊湊、高效的格式，彌合了不同程式語(yǔ)言和 Web 環(huán)境之間的差距。
WASM 的工作原理
要理解 WebAssembly 革命性的 Web 程式設(shè)計(jì)方法，必須了解其基本原理和運(yùn)作機(jī)制。這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)代表了 Web 開發(fā)的重大飛躍，提供了前所未有的效能和跨平臺(tái)相容性。
WebAssembly 從根本上改變了複雜運(yùn)算任務(wù)在 Web 環(huán)境中執(zhí)行的方式。透過(guò)讓開發(fā)人員能夠?qū)⒍喾N高級(jí)程式語(yǔ)言的程式碼編譯為超高效的二進(jìn)位格式，它創(chuàng)建了一個(gè)通用執(zhí)行平臺(tái)，可以直接在網(wǎng)頁(yè)瀏覽器中以驚人的速度和效率運(yùn)行複雜的應(yīng)用程式。
在 WebAssembly 出現(xiàn)之前，JavaScript 是 Web 瀏覽器支援的唯一程式語(yǔ)言。然而，WASM 從來(lái)不是為了取代 JavaScript，而是為了增強(qiáng)其功能。該技術(shù)專門解決了 JavaScript 在計(jì)算密集型場(chǎng)景中的效能限制，例如影片編輯、遊戲開發(fā)和複雜的設(shè)計(jì)應(yīng)用。
WebAssembly 執(zhí)行模型：詳細(xì)分解
- 編譯過(guò)程。
開發(fā)人員首先使用 C、Rust 或其他相容的高階程式語(yǔ)言等語(yǔ)言編寫程式碼。他們使用專門的 WASM 編譯器（例如 Emscripten）將此原始程式碼轉(zhuǎn)換為緊湊、高度最佳化的字節(jié)碼。該字節(jié)碼代表了一種中間格式，它彌合了高級(jí)程式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和機(jī)器可執(zhí)行指令之間的差距。
- 模組載入和執(zhí)行。
當(dāng)網(wǎng)頁(yè)包含 WebAssembly 模組時(shí)，瀏覽器會(huì)啟動(dòng)複雜的載入機(jī)制。 WASM 引擎檢索編譯後的模組，並將字節(jié)碼動(dòng)態(tài)翻譯為可由底層硬體架構(gòu)直接執(zhí)行的本機(jī)機(jī)器碼。
- 即時(shí) (JIT) 編譯。
Technique WebAssembly 採(cǎi)用智慧即時(shí)編譯策略，可即時(shí)最佳化程式碼執(zhí)行。透過(guò)在需要時(shí)精確編譯程式碼並根據(jù)特定裝置和平臺(tái)自訂編譯，WASM 實(shí)現(xiàn)了接近本機(jī)的效能水準(zhǔn)。這種方法使其特別適合資源密集型應(yīng)用程序，例如複雜的基於網(wǎng)路的遊戲和多媒體工具。
WebAssembly 的關(guān)鍵架構(gòu)元件
- 模組：編譯基石
WASM 模組表示由瀏覽器執(zhí)行的已編譯二進(jìn)位轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行機(jī)器碼。它的特點(diǎn)是無(wú)狀態(tài)，與 Blob 物件有顯著的相似之處，可以透過(guò) postMessage() 在不同的視窗和 Web Worker 之間明確共享。與 ECMAScript 模組類似，WebAssembly 模組具有強(qiáng)大的導(dǎo)入和導(dǎo)出機(jī)制，有助於無(wú)縫整合和模組化程式碼設(shè)計(jì)。
- 記憶體：動(dòng)態(tài)位元組管理
WebAssembly 中的記憶體充當(dāng)動(dòng)態(tài)調(diào)整大小的 ArrayBuffer，充當(dāng)線性位元組數(shù)組。這種低階記憶體存取機(jī)制使 WebAssembly 能夠透過(guò)專門的指令讀取和寫入字節(jié)，從而提供對(duì)記憶體管理和資料操作的前所未有的控制。
- 表：參考管理
表表示一個(gè)複雜的、可調(diào)整大小的類型數(shù)組，專門用於儲(chǔ)存不能直接作為原始位元組儲(chǔ)存在記憶體中的參考。這種架構(gòu)設(shè)計(jì)確保增強(qiáng)的安全性和可移植性，防止直接記憶體操作固有的潛在安全漏洞。
- 實(shí)例：運(yùn)行時(shí)執(zhí)行上下文
實(shí)例是模組與其綜合運(yùn)行時(shí)狀態(tài)融合而成的。這包括關(guān)聯(lián)的記憶體、表和一組導(dǎo)入的值。從概念上講，實(shí)例鏡像了一個(gè) ECMAScript 模組，透過(guò)一組預(yù)先定義的導(dǎo)入載入到特定的全域上下文中，從而創(chuàng)建了一個(gè)完整的可執(zhí)行環(huán)境。
堆疊機(jī)力學(xué)
WebAssembly 的核心是作為堆疊機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)複雜的指令集架構(gòu) (ISA)。這種設(shè)計(jì)可以精確控制計(jì)算過(guò)程，包括循環(huán)管理、算術(shù)運(yùn)算、記憶體存取機(jī)制。堆疊機(jī)範(fàn)例提供了一種標(biāo)準(zhǔn)化、高效的方法，用於在不同的硬體環(huán)境中執(zhí)行複雜的計(jì)算任務(wù)，確保一致的效能和可預(yù)測(cè)的行為。
WebAssembly 的用例
網(wǎng)頁(yè)瀏覽器
現(xiàn)代 Web 瀏覽器已採(cǎi)用 WASM，支援更複雜且效能密集的 Web 應(yīng)用程式。從進(jìn)階照片編輯器到複雜的資料視覺(jué)化工具，WebAssembly 正在突破網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的可能性界限。
更具體的例子：
1。進(jìn)階照片編輯
傳統(tǒng)上，照片編輯需要 Photoshop 等桌面應(yīng)用程式。借助 WebAssembly，複雜的影像處理現(xiàn)在可以直接在瀏覽器中進(jìn)行。例如：
- 即時(shí)影像濾鏡
- 像素級(jí)操作
- 進(jìn)階色彩校正 複雜影像壓縮與解壓縮 業(yè)界領(lǐng)先的影像編輯軟體 Adob??e Photoshop 透過(guò)採(cǎi)用 WebAssembly 將其影響力擴(kuò)展到了網(wǎng)絡(luò)，這是一項(xiàng)重大舉措。
2。數(shù)據(jù)視覺(jué)化
WASM 支援極為複雜的資料視覺(jué)化工具：
- 互動(dòng)式 3D 資料模型
- 即時(shí)資料處理與渲染
- 複雜的科學(xué)與金融視覺(jué)化
- 機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)洞察 例如 Tableau 和 D3.js 等工具，它們現(xiàn)在可以以前所未有的速度和互動(dòng)性處理大量資料集。
遊戲開發(fā)
遊戲產(chǎn)業(yè)很快就採(cǎi)用了 WebAssembly。複雜的遊戲引擎現(xiàn)在可以以最小的效能損失移植到網(wǎng)路平臺(tái)，直接為網(wǎng)路瀏覽器帶來(lái)高階遊戲體驗(yàn)。想像一下無(wú)需下載大量應(yīng)用程式即可玩主機(jī)品質(zhì)的遊戲！
現(xiàn)實(shí)世界的例子包括：
- 《毀滅戰(zhàn)士 3》移植到瀏覽器
- Unity 使用 WebAssembly 匯出 WebGL
科學(xué)計(jì)算
對(duì)於需要大量數(shù)字運(yùn)算的科學(xué)和計(jì)算任務(wù)，WebAssembly 提供了理想的解決方案。複雜的數(shù)學(xué)模型、模擬軟體和資料分析工具現(xiàn)在可以在 Web 環(huán)境中有效運(yùn)作。
實(shí)際例子：
- 瀏覽器中類似 MATLAB 的運(yùn)算環(huán)境
- 具有 WebAssembly 驅(qū)動(dòng)運(yùn)算的 Jupyter Notebook
- 在客戶端運(yùn)行複雜的實(shí)體模擬
- 無(wú)需伺服器端處理的機(jī)器學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)。
以上是什麼是 WebAssembly 以及它的用途是什麼？的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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