WebAssembly *

По просьбам трудящихся, пишу о внутреннем устройстве WebAssembly.

WebAssembly — байткод для стековой виртуальной машины. Значит, для запуска кода такой нужны интерпретатор, стек и хранилище кода. Если мы хотим взаимодействовать с внешним миром, нужен интерфейс к внешней машине, хосту. Дополнительно стандарт определяет две структуры: непрерывную память и таблицы. В версии MVP стандарта их может быть по одной штуке каждого, или не быть вовсе.

В итоге, наш технобордель выглядит так:

• Интерпретатор
• Интерфейс к хосту
• Стек
• Хранилище кода
• Память
• Таблица

Займёмся делом!

Представлять WebAssembly не нужно — поддержка уже есть в современных браузерах. Но технология годится не только для них.

WebAssembly — кроссплатформенный байткод. Значит, этот байткод можно запустить на любой платформе, где есть его виртуальная машина. И для этого вовсе не нужен браузер и Javascript-движок.

Далее — проверка концепции на прочность, инструментарий и первый скриптовый модуль.

Сегодня мы представляем вам шестую часть серии материалов, которые посвящены особенностям работы всего того, что связано с JavaScript. Здесь мы поговорим о WebAssembly. А именно, детально проанализируем эту технологию, рассмотрим особенности её работы, а так же то, как она соотносится с обычным JavaScript в плане производительности. Речь пойдёт о времени загрузки кода, о скорости выполнения программ, о сборке мусора, об использовании памяти, о доступе к API платформы, об отладке, о многопоточности и о переносимости WebAssembly-кода. Эта технология, хотя и находится сейчас в самом начале своего развития, уже начала менять взгляды на разработку веб-приложений. Если разработчику нужна высочайшая производительность браузерного кода, ему просто необходимо познакомиться с WebAssembly.

Эта статья основана на моём выступлении на ITSubbotnik, прошедшем в Рязани 14 октября 2017 года. На русском пока что довольно мало материала на эту тему, надеюсь что статья будет вам полезна.

Disclaimer: Автор не является экспертом ни в WebAssembly, ни в JavaScript. Данная статья есть компиляция мыслей и идей, полученных из выступлений других людей на данную тему, плюс эпизодического опыта изучения WebAssembly в течение нескольких месяцев.

Автоматическое управление памятью… Хорошо это или плохо? Однозначного ответа нет и быть не может. С одной стороны — это удобно, хотя совсем забыть о памяти не получится. С другой — за удобства приходится платить.

JavaScript — это как раз тот случай, когда управление памятью выполняется в автоматическом режиме, однако, появление ArrayBuffer и SharedArrayBuffer меняет ситуацию.



Для того, чтобы понять, что именно приносят в JS-разработку ArrayBuffer и SharedArrayBuffer, почему эти объекты появились в языке, предлагаем начать с самого начала, а именно — с разговора об управлении памятью.

Недавно вышла новость про то, что webassembly теперь включен в firefox 52 из коробки. А потом еще и chrome 57 подтянулся (правда, там вроде бы были какие-то баги с запуском). Я решил, что обязательно надо попробовать.

Для тех, кто не знает, что такое webassembly краткая информация: webassembly (или wasm) — это низкоуровневый язык, который понимают браузеры, и в который можно будет скомпилировать программы, написанные на популярных языках. Это гораздо более выгодно по скорости парсинга и выполнения, чем компилировать эти языки в чистый javascript или какой-нибудь asm.js.

Wasm задумывался в основном для c/c++, но, на удивление, уже все готово, чтобы скомпилировать программу на rust. Давайте сделаем небольшое приложение и посмотрим, что получится. Все это будем компилировать на Ubuntu. Без теоретических деталей, просто "пощупаем".

Третья и заключительная часть перевода статьи из блога сервиса Auth0 A Brief History of JavaScript. Ключевые моменты: транспайлеры и ECMAScript 2015, немного о новом процессе подготовки обновлений, чего ждать в будущем и как на него повлияют Asm.js и WebAssembly. Перевод подготовлен отделом фронтенд-разработки компании Лайв Тайпинг.

Краткая история JavaScript. Часть 1
Краткая история JavaScript. Часть 2

3D-рендеринг демки Zen Garden в браузере Firefox 52 c поддержкой WebAssembly

Mozilla выпустила Firefox 52, последнюю версию браузера с поддержкой операционной системы Windows XP. Сделан ряд важных изменений: упрощено подключение к хотспотам, где нужно сначала залогиниться в браузере, появились предупреждения об опасности, если страница запрашивает пароль по небезопасносму соединению (не HTTPS), исчезла поддержка плагинов NPAPI (кроме Flash, а в билде ESR останется полная поддержка), закрыто 28 уязвимостей.

Но ничто это не сравнится с главным и фундаментальным нововведением — поддержкой низкоуровневого языка программирования WebAssembly (wasm) типа ассемблера, который называют одной из самых значительных инноваций веб-платформы за последнее десятилетие. Это то, чего не хватало JavaScript.

Если вы – из тех программистов, которые в новогоднюю ночь пообещали себе писать более быстрый код, сегодня у вас есть шанс это обещание выполнить. Мы поговорим о том, как ускорить работу веб-решений с использованием технологии WebAssembly (сокращённо её называют wasm). Технология это очень молодая, сейчас – пора её становления, однако, она вполне может оказать серьёзное влияние на будущее разработки для интернета.

Здесь я расскажу о том, как создавать модули WebAssembly, как с ними работать, как вызывать их из клиентского кода в браузере так, будто это модули, написанные на JS. Мы рассмотрим два набора реализаций алгоритма поиска чисел Фибоначчи. Один из них представлен обычными JavaScript-функциями, второй – написан на C и преобразован в модуль WebAssembly. Это позволит сравнить производительность wasm и JS при решении схожих задач.

Когда я впервые услышал о технологии WebAssembly — она сразу показалось мне крутой вещью и мне сразу захотелось попробовать её в деле. От первого желания, до чего-то работающего мне, однако, пришлось потратить немало времени и порой испытать кое-какие разочарования. Для того, чтобы сохранить ваше время и ваши нервы, если вам захочется повторить тот же путь, и написана данная статья.

Предупреждение читателю

Эта статья написана 24-го июня 2016-го года. Поскольку WebAssembly очень молодая и динамично развивающаяся технология, со временем многие описанные в данной статье вещи устареют или полностью изменятся — учитывайте это.

А теперь поехали.

Что такое WebAssembly?

Официальная документация говорит следующее: «WebAssembly или wasm это новый портабельный, эффективный по размеру и скорости загрузки формат компиляции для веба». Эм-м-м-м… Что? Формат чего? Текстовый или бинарный? Да, это откровенно плохое описание. Так что убирайте уже ваши баззворд-бинго карточки и я, на основе моего опыта, дам своё определение:

«WebAssembly или wasm это спецификация байткода для написания производительных, браузеро-независимых компонентов для веба». Это определение, тоже, конечно, не вершина эпистолярного жанра, но я попробую его дополнить. WebAssembly позволяет повысить производительность с помощью использования статически типизированных переменных, которые обходятся на рантайме значительно дешевле динамических. WebAssembly разрабатывается W3C Community Group и планируется быть внедрённым во все основные браузеры. И с этого момента на стол выкладывается киллер-фича: вы сможете писать код веб-компонентов на любом языке программирования.

Теперь звучит лучше, неправда ли?

Google, Microsoft и Mozilla на этой неделе синхронно выпустили экспериментальные билды браузеров с поддержкой WebAssembly (wasm) — эффективного низкоуровневого языка программирования, выполняющегося в браузере с производительностью гораздо выше, чем у самых современных и скоростных компиляторов JavaScript.

Разработчик из Mozilla Люк Вагнер рассказал на Mozilla Hacks о преимуществах WebAssembly, а также сообщил о портировании на WebAssembly научно-фантастического шутера Angry Bots. Демка запускается в браузерах с поддержкой WebAssembly — это последние версии Chrome Canary, Firefox Nightly и Microsoft Edge. Скоро к ним присоединится Safari на WebKit.

WebAssembly — это новый бинарный формат, в который могут быть скомпилированы веб-приложения. Он проектируется и реализуется прямо в тот момент, когда вы читаете эти строки и двигают его вперёд разработчики всех основных браузеров. Всё меняется очень быстро! В этой статье мы покажем текущее состояние проекта с достаточно глубоким погружением в инструментарий по работе с WebAssembly.

Для того, чтобы WebAssembly заработал, нам нужны две основных компоненты: инструменты для сборки кода в бинарник формата WebAssembly и браузеры, способные этот бинарник загрузить и выполнить. И то, и другое ещё не полностью создано и очень сильно зависит от завершения работы на спецификацией WebAssembly, но в общем-то это отдельные компоненты и их развитие идёт параллельно. Это разделение — хорошая вещь, оно позволит компиляторам создавать WebAssembly-приложения, способные работать в любом браузере, а браузерам — запускать WebAssembly-программы не зависимо от того, каким компилятором они были созданы. Другими словами — мы получаем открытую конкуренцию инструментов разработки и браузеров, что непрерывно будет двигать всё это вперёд, принося конечному пользователю отличный выбор. Кроме того, такое разделение позволяет командам разработчиков инструментария и браузеров работать параллельно и независимо.

Новый проект на стороне инструментарий WebAssembly, о котором я хочу сегодня рассказать, называется Binaryen. Binaryen это библиотека для поддержки WebAssembly в компиляторах, написанная на С++. Если вы лично не работаете над компилятором WebAssembly, то вам, вероятно, не нужно напрямую знать что-либо о Binaryen. Если вы используете какой-нибудь компилятор WebAssembly, то он, возможно, под капотом использует Binaryen — мы рассмотрим примеры ниже.

Веб ожидает большое будущее.

Вчера Брендан Айк “взорвал” сообщество веб-разработки: веб получит новый низкоуровневый бинарный компилируемый формат, который будет работать гораздо лучше, чем JavaScript.

Google, Microsoft, Mozilla, а также несколько независимых специалистов работают над новым проектом в W3C WebAssembly Community Group, и то, над чем они работают, совсем не маленькая вещь.

Google, Microsoft, Mozilla и инженеры проекта WebKit 17 июня сделали анонс, что они объединились для запуска WebAssembly, нового бинарного формата для компилирования веб-приложений.