WebAssembly (Wasm)：浏览器中的接近原生性能

WebAssembly：在浏览器中运行原生代码

JavaScript 在很多方面都很出色，但它并非为重型计算而设计。如果你想运行物理引擎、实时处理视频或在浏览器中编译代码，JavaScript 可能太慢了。WebAssembly（简称 Wasm）通过允许你直接在浏览器中运行用 C++、Rust 或 Go 等语言编写的代码，以接近原生的速度解决了这个问题。

WebAssembly 的工作原理

你用 C++ 或 Rust 等语言编写代码，将其编译成 .wasm 二进制文件，然后与 JavaScript 一起加载到浏览器中。浏览器将这个二进制文件编译成机器码，就像原生应用程序一样。结果是，计算密集型任务的运行速度比等效的 JavaScript 快得多。

.wasm 文件在沙盒环境中运行——它不能直接访问 DOM 或文件系统。相反，它通过一个定义良好的接口与 JavaScript 通信。JavaScript 调用 WebAssembly 模块导出的函数，而 WebAssembly 模块可以调用从 JavaScript 导入的函数。数据通过共享内存缓冲区共享。

你能用 WebAssembly 构建什么？

许多以前在浏览器中不可能或不切实际的事情现在变得可行。图像和视频处理可以实时进行——FFmpeg.wasm 在浏览器中运行完整的 FFmpeg 库。加密库可以以原生速度工作。像 Box2D 和 Rapier 这样的 3D 物理引擎驱动游戏和模拟。机器学习模型可以使用 ONNX Runtime Web 或 TensorFlow.js 的 WASM 后端在本地运行推理。

也许最令人印象深刻的用例是在浏览器中运行整个应用程序。Unity 和 Unreal Engine 都可以将游戏导出到 WebAssembly，将主机品质的游戏体验带到浏览器中。AutoCAD 通过 WebAssembly 在浏览器中运行。而 SQLite、Figma 和 Google Earth 等工具都有重要的 WebAssembly 组件。

入门指南

开始使用 WebAssembly 的最简单方法取决于你的语言。对于 C 和 C++，Emscripten 是最成熟的工具链。它将你的代码编译成 WebAssembly，并提供处理加载和内存管理的 JavaScript 粘合代码。对于 Rust，wasm-pack 与 Cargo 集成，并自动生成 TypeScript 绑定。对于 Go，TinyGo 生成小型 WebAssembly 二进制文件。

为了提高性能，启用 SIMD（单指令多数据）进行并行操作，使用 Web Workers 将 WebAssembly 从主线程中运行，并使用 WebAssembly.instantiateStreaming 流式编译模块，使它们加载更快。

未来：WebAssembly 无处不在

WebAssembly 不再仅限于浏览器。WASI（WebAssembly 系统接口）正在标准化文件、网络和时钟的系统调用，使 WebAssembly 能够在服务器、边缘设备上运行，甚至作为通用插件格式。组件模型将允许用不同语言编写的 WebAssembly 模块无缝互操作。WebAssembly 正在成为代码的通用运行时，无论它在何处运行。