各位观众老爷,大家好!今天咱们来聊聊 WebAssembly (Wasm) 的一个“未来战士”特性:GC (Garbage Collection)。 开场白:Wasm 的“野心”与“痛点” WebAssembly,这玩意儿一出生就带着“野心”,想成为 Web 平台的通用字节码,让各种语言都能跑得飞起。它凭借着接近原生的性能、安全性和可移植性,已经攻占了 Web 应用、Node.js、甚至嵌入式系统等诸多领域。 但 Wasm 也不是完美的,它有个“痛点”:内存管理。 最初的 Wasm 只能通过线性内存(Linear Memory)来管理内存,这就像给你一块巨大的数组,你自己负责分配和释放。 对于 C、C++ 这种“手动挡”语言还好说,但对于 Java、C#、Python 这些自带垃圾回收机制的“自动挡”语言来说,就有点尴尬了。它们要么自己实现一套垃圾回收器,要么就把整个运行时都编译到 Wasm 里,体积和性能都受到影响。 Wasm GC:应运而生的“救星” 为了解决这个问题,Wasm GC 提案就诞生了。 它的目标是:让 Wasm 模块可以直接使用宿主环境(比如浏览器)的垃圾回收器,从而 …
JS `WebAssembly` `Interface Types` (WIT) 提案:Wasm 与 JS 的高级互操作
各位观众老爷们,晚上好!今天咱们聊点有意思的,关于 WebAssembly 和 JavaScript 如何更愉快地玩耍,也就是 WebAssembly Interface Types (WIT) 这个提案。 开场白:为什么我们需要 WIT? 想象一下,你精心制作了一份美味的Wasm代码,想让JavaScript小伙伴来尝尝。结果发现,这俩家伙的语言完全不通!Wasm擅长处理数字和线性内存,而JS则更喜欢字符串和对象。如果每次都要手动翻译,这简直是场灾难! WIT就像一个翻译官,它定义了一套标准化的接口描述,让Wasm和JS能够用同一种语言沟通,从而实现无缝的互操作。有了WIT,我们就不用再为数据类型转换、内存管理这些琐事烦恼了,可以把更多精力放在业务逻辑上。 WIT 的核心概念 WIT 的核心目标是定义模块之间的接口。它主要包含以下几个关键概念: Interfaces (接口): 描述模块的功能和数据类型。接口定义了模块可以接受和返回的数据类型,以及可以调用的函数。 Types (类型): WIT 定义了一套丰富的类型系统,包括基本类型(如 i32, f64, string),以及复合 …
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PHP `WebAssembly` (Wasm) `Runtime` (`Wasmtime`) 与 PHP 集成
大家好,欢迎来到今天的“PHP Meets WebAssembly: 当大象学会跳街舞” 讲座。我是你们的老朋友,程序界的老司机,今天咱们就来聊聊PHP这头老实巴交的大象,如何跟WebAssembly这个活力四射的街舞少年,擦出不一样的火花。 别看PHP成名已久,一副老成持重的样子,其实它也有一颗追求速度与激情的心。而WebAssembly,简称Wasm,正是那个能让PHP实现梦想的关键人物。Wasm以其接近原生应用的性能、安全性和可移植性,正在逐渐改变着软件开发的格局。那么,如何让PHP和Wasm愉快地玩耍呢?今天我们就来深入探讨PHP集成Wasmtime运行时的技术细节。 第一幕:为什么是WebAssembly?PHP的内心独白 首先,我们得搞清楚,PHP为什么要拥抱Wasm?难道它觉得自己不够快吗? 性能提升: 这是最直接的原因。PHP是解释型语言,执行效率相对较低。而Wasm编译后的代码可以接近原生应用的性能,通过将性能瓶颈部分的代码编译成Wasm,可以显著提升PHP应用的整体性能。想象一下,你的PHP应用原本像蜗牛爬,用了Wasm之后,立马变身猎豹,是不是很刺激? 代码复用: …
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PHP `WebAssembly` (Wasm) 与 PHP 的集成:高性能计算
各位观众,晚上好!咳咳,我是今晚的讲座主持人,代号“代码挖掘机”,致力于从代码堆里挖出各种有意思的技术。今天我们要聊的主题是:PHP WebAssembly (Wasm) 与 PHP 的集成,探索高性能计算的可能性。 我知道,一提到 PHP,大家的第一反应可能是“世界上最好的语言”(手动狗头),或者“CRUD boy”。但今天,我们要打破这种刻板印象,看看 PHP 如何借助 WebAssembly 焕发新生,挑战高性能计算的极限。 开场白:PHP,你变了! PHP,作为一门脚本语言,以其易学易用著称,但也一直被性能问题所困扰。传统的 PHP 应用往往依赖于解释执行,这在 CPU 密集型任务面前显得力不从心。想象一下,你用 PHP 处理大量的图像数据、运行复杂的算法,或者进行大规模的数据分析,那场面…简直惨不忍睹。 然而,WebAssembly 的出现,为 PHP 带来了新的希望。WebAssembly 是一种可移植、体积小、加载快并且可以在现代浏览器中运行的二进制指令格式。更重要的是,它可以接近原生速度执行,这为 PHP 摆脱性能瓶颈提供了可能。 WebAssembly:高 …
JS `WebAssembly` `SIMD` `Intrinsics`:手动优化 Wasm 代码的并行计算
各位朋友,大家好!今天咱们来聊点刺激的:WebAssembly、SIMD,还有Intrinsics,这三个家伙凑一块儿,能让你手搓Wasm代码,玩转并行计算,把性能榨干到最后一滴! Wasm:编译的乐高积木 首先,简单回顾一下WebAssembly。你可以把它想象成一套二进制格式的乐高积木,各种编程语言(C/C++、Rust、甚至TypeScript)都能把自己的代码编译成这种积木。浏览器或者Node.js这样的环境,可以直接读取这些积木,然后咔咔咔拼起来运行,速度比JavaScript快得多。 Wasm最大的好处在于它的可移植性和性能。一套Wasm代码,几乎可以在任何支持Wasm的平台上跑起来,而且运行速度接近原生代码。 SIMD:数据并行的大杀器 接下来,重头戏来了:SIMD,全称Single Instruction, Multiple Data(单指令多数据)。这玩意儿是并行计算的利器。 想象一下,你要把一个数组里的每个数字都加上5。如果不用SIMD,你得一个一个地加,就像这样: // JavaScript (串行) function addFive(arr) { for (le …
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JS `WebAssembly` `Custom Sections`:存储模块元数据与工具链集成
咳咳,大家好,我是你们今天的导游,将带领大家探索 WebAssembly 模块中那些神秘的“自定义段(Custom Sections)”。 系好安全带,让我们一起揭开它们的神秘面纱! WebAssembly 模块的骨架:不仅仅是代码 首先,让我们回顾一下 WebAssembly 模块的基本结构。一个典型的 WebAssembly 模块就像一栋精心设计的建筑物,包含多个不同的“房间”,每个房间都有特定的用途: 类型段 (Type Section): 定义函数签名,告诉我们函数接收什么参数,返回什么值。 导入段 (Import Section): 声明模块需要从外部环境导入的内容,比如 JavaScript 函数。 函数段 (Function Section): 声明模块内部定义的函数,但仅仅是声明,还没有具体的代码。 表段 (Table Section): 定义函数指针表,用于间接调用函数。 内存段 (Memory Section): 定义线性内存,WebAssembly 可以读写这块内存。 全局段 (Global Section): 定义全局变量。 导出段 (Export Sectio …
JS `WebAssembly` `Stack Switching Proposal`:Wasm 层面的协程支持
各位靓仔靓女,晚上好!今天咱们聊聊一个挺酷炫的东西:WebAssembly 的 Stack Switching Proposal,也就是 Wasm 层面的协程支持。 开场白:协程是个啥? 在深入 Wasm 之前,先得跟大家唠唠协程这玩意儿。简单来说,协程就像是轻量级的线程,但它比线程更“听话”。线程是操作系统调度,协程是程序员自己说了算。你可以手动暂停一个协程,然后切到另一个协程去执行,等到合适的时机再切回来。这种切换的开销比线程小很多,所以能更高效地利用 CPU 资源。 举个例子,你一边听歌一边写代码,这就是一种“并发”的感觉。用线程也能实现,但用协程更丝滑,资源消耗更少。 Wasm 和协程:干柴烈火,天生一对 WebAssembly 本身是一个低级的、可移植的字节码格式,它被设计成一个高性能的执行环境。但是,原生的 Wasm 缺乏一些高级的并发特性,比如线程(Thread)和协程(Coroutine)。线程支持虽然可以通过 SharedArrayBuffer 和 Atomics 来实现,但涉及复杂的锁机制和同步,容易出错。而协程的轻量级特性,正好能弥补 Wasm 在并发方面的不足。 …
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JS `WebAssembly` `GC Proposal`:Wasm 如何集成宿主语言的垃圾回收
各位观众老爷们,大家好!今天咱们来聊聊WebAssembly(简称Wasm)的GC提案,这可是个能让Wasm“如虎添翼”的大杀器。 Wasm GC:让Wasm不再孤单 Wasm本身是一种低级的、可移植的字节码格式,非常适合性能密集型的计算。但它有个小小的遗憾:缺乏内置的垃圾回收(GC)机制。这意味着,如果你的Wasm模块想操作复杂的数据结构(比如JavaScript中的对象),就需要自己手动管理内存,或者依赖宿主环境提供的内存管理功能。 这种方式有几个问题: 心智负担重:手动管理内存容易出错,而且会分散开发者精力,降低开发效率。 性能损耗大:Wasm和宿主环境之间的数据交互往往需要进行序列化和反序列化,这会带来额外的性能开销。 互操作性差:不同的宿主环境提供的内存管理API可能不同,这会降低Wasm模块的可移植性。 Wasm GC提案的目的,就是解决这些问题。它希望在Wasm中引入一种标准的、可移植的垃圾回收机制,让Wasm模块可以更方便地与宿主语言(比如JavaScript)进行互操作,并且避免手动管理内存的麻烦。 Wasm GC提案的核心思想 Wasm GC提案的核心思想是: 引入 …
JS `WebAssembly` `Tiered Compilation`:快速启动与极致优化并存
各位观众老爷们,晚上好!我是今天的主讲人,咱们今天就来聊聊WebAssembly里的一个黑科技——分层编译(Tiered Compilation)。这玩意儿听起来高大上,其实就是让你的Wasm程序跑得更快,启动更快,就像给火箭加了双涡轮增压! 一、啥是WebAssembly?(快速复习) 在深入分层编译之前,咱们先简单回顾一下WebAssembly(Wasm)。你可以把它想象成一种“汇编语言的虚拟机”,但它不是跑在你CPU上,而是跑在浏览器或者其他支持Wasm的运行时环境里。 特点: 高性能: 接近原生速度。 安全: 运行在沙箱环境中,防止恶意代码。 跨平台: 可以在不同的操作系统和浏览器上运行。 体积小: Wasm文件通常比JavaScript文件小。 应用场景: 游戏 音视频处理 图像识别 科学计算 加密解密 …等等,只要对性能有要求的场景都可以考虑。 二、编译的那些事儿:AOT、JIT、解释执行 要让Wasm代码跑起来,就需要把它转换成机器码。这转换的过程就是编译。编译的方式有很多种,常见的有以下几种: 提前编译(AOT): 在程序运行之前,就把Wasm代码编译成目标平台的机器码 …
JS `WebAssembly` `System Interface (WASI)`:Wasm 在服务器端的应用
各位好,今天咱们聊聊一个挺时髦的技术:WASI,也就是 WebAssembly System Interface。这玩意儿听着高大上,但其实就是让 WebAssembly (Wasm) 不仅仅在浏览器里玩,还能跑到服务器上、甚至是嵌入式设备里撒欢儿。 开场白:Wasm 的野心和浏览器的牢笼 先说说 WebAssembly。这玩意儿最初是为浏览器设计的,目标是解决 JavaScript 的性能问题。Wasm 是一种二进制格式,浏览器可以飞快地解析和执行它。想想一下,以前那些在浏览器里跑的重型应用,比如游戏、图像处理,现在都能跑得更快更流畅了。 但问题来了,浏览器就像一个沙盒,限制了 Wasm 的能力。Wasm 只能访问浏览器提供的 API,没法直接访问文件系统、网络、操作系统等等。这就像把一只老虎关在笼子里,再厉害也施展不开。 WASI:给 Wasm 松绑 WASI 就是来解决这个问题的。它是一个标准化的系统接口,让 Wasm 模块可以安全地访问底层系统资源,而不需要依赖特定的操作系统或运行时环境。简单来说,WASI 定义了一套通用的 API,Wasm 模块通过这些 API 与操作系统交 …
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