[译] WebAssembly: How and why

如何在浏览器中运行原生代码，为何要这样作，这样作对Javascript和Web开发的将来有何意义

在全部浏览器里面，都运行着js代码，它们被js引擎解析和执行。然而，js并没有法最理想地处理全部任务。这就是WebAssembly介入的地方。

WebAssembly是一种新的能在现代浏览器中运行的代码。为了更高的性能而被设计出来，它是一种低级二进制格式，因此文件不大可以很快地被下载和执行。你不会直接去写WebAssembly，而是把其余高级语言编译为它。

Assembly一般是指与机器码相似的人类可读语言。机器码是你的处理器才能理解的一堆数字。

全部的高级编程语言都须要编译为能在处理器上运行的机器码。不一样的处理器架构须要不一样的机器码和对应不一样的Assembly。

不像它的名字那样，WebAssembly不表明某种特定的Assembly语言，他不针对特定的机器。他是面向浏览器的，当你提供要在浏览器中执行的代码时，你不须要考虑它会运行在什么样的机器上。

当浏览器下载了WebAssembly代码后会快速将它转换成某台机器的assembly。

WebAssembly拥有可读的文本格式（.wat），可是二进制格式是你真正交付给浏览器的（.wasm）。

WebAssembly能让你作的是将C,C++或者Rust的代码编译为叫作WebAssembly模块的东西。你能够在你的web应用中加载它并经过Javascript调用。

它并不是Javascript的替代品，它和js一同工做的。

为何须要WebAssembly

想一想你不得不在浏览器外使用软件的场景：视频游戏、视频编辑，3D渲染，或音乐制做。这些应用都要进行大量的运算并须要很高的性能。Javascript并不能提供如此的性能。

Javascript最初被设计来给Web提供一些轻量级的交互。就是为了让人易学和好写，可是并无从高性能角度去设计。近年来，浏览器们在解析Javascript上作了不少优化，有了很大的性能提高。

随着性能的提高，能在浏览器作的事慢慢扩展。新的API带来了可交互的图像，视频流，离线浏览等等。因此一些从前只做为原生App的应用也出如今了Web上。如今你能够在浏览器上编辑文档，发送邮件。可是某些场景对Javascript来讲仍是很吃力。

视频游戏是个巨大的挑战，由于它们不只须要协调音频和视频，还须要协调物理和人工智能。若是能在Web上高效地运行游戏的话，那么咱们就可以将不少应用带到Web上来。这就是WebAssembly要作的事。

为何Web如此吸引人

Web的美丽之处在于它就像魔法同样能在任何地方运行。没有下载和安装。只须要点点鼠标Web应用就能立刻出现。它比直接在计算机上下载和运行二进制文件更安全，由于浏览器提供了代码运行的安全环境。并且经过Web分享是一件很容易的事，你能够把连接复制到任何地方。

WebAssembly能带来什么

• 速度
• 可移植性
• 灵活性

WebAssembly就是为了速度而设计的。它的二进制格式比Javascript的文本格式小巧不少。所以能够很快地下载，在网络较慢的状况下尤其明显。

而且也能很快地解码和执行。Javascript是一种动态类型的语言，变量类型不须要事先定义，也不须要提早编译。这使得js写起来十分容易，不过这也意味着js引擎须要额外地作不少事。它须要在页面执行的同时去解析、编译而后优化代码。

解析js代码包括把纯文本代码转换成抽象语法树（AST），而后转成二进制格式。WebAssembly直接以二进制形式提供，解码速度更快。不像Javascript，它是静态类型的，引擎在编译期间不须要推测将使用哪一种类型。大多数优化都是在编译源代码期间，甚至在进入浏览器以前发生的。内存是手动管理的，就像C和C ++这样的语言同样，因此也没有垃圾收集。WASM二进制代码的执行时间仅仅只比原生代码慢20%。

设计WebAssembly的主要目标之一是可移植性。要在设备上运行应用程序，它必须与设备的处理器体系结构和操做系统兼容。这意味着要为全部须要支持的操做系统和CPU的组合编译源代码。使用WebAssembly，只有一个编译步骤，你的应用程序将在每一个现代浏览器中运行。

WebAssembly最使人兴奋的是它为Web编写带来了更大的灵活性。到目前为止，JavaScript一直是Web浏览器中惟一彻底支持的语言。使用WebAssembly，Web开发人员将可以选择其余语言，更多的开发人员将可以为Web编写代码。JavaScript仍然是大多数状况下的最佳选择，但如今有一个在你须要更高性能时可以选择的方案。

目前彻底支持的语言是C，C++和Rust，但还有不少其余语言正在开发中，包括Kotlin和.NET，二者都已经提供了实验支持。

它如何运做的

你须要一个将源代码编译为WebAssembly的工具。如C何C++你可使用Emscripten。若是你有一个C语言写的"Hello word"，Emscripten会生成必要的文件，你会获得一个WebAssembly模块和HTML以及JS文件。

emcc hello.c -s WASM=1 -o hello.html
复制代码

你须要HTML和JS文件，由于WebAssembly没法直接访问任何平台的API - DOM，WebGL，WebAudio等。要使用其中任何一个，即便要在页面上显示WebAssembly代码的输出，您也必须经过JavaScript。

您能够将WebAssembly二进制文件视为普通的应用程序模块：浏览器能够获取，加载和执行它们。您能够在JavaScript代码中调用WebAssembly函数，也能够在WebAssembly模块中调用JavaScript函数。

若是你如今想试试，无需安装，你能够访问webassembly.studio或WebAssembly Explorer

如今能使用它吗？

YES！

WebAssembly几乎在全部主流浏览器中获得了支持。它目前在全球支持74.93％的用户，82.92％的桌面用户。咱们可使用Emscripten编译为asm.js（JavaScript的一个子集，只使用数字（没有字符串，对象等））做为老版本浏览器的兼容方案。

目前已经有不少很棒的WebAssembly例子。如上文提到的难点：视频游戏，Unity和虚幻4都有可运行的demo。好比这个在Unity引擎运行的坦克游戏和Epic的一个Demo。

原文连接：WebAssembly: How and why