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。 …

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 …

JS `WebAssembly` `FFI` (Foreign Function Interface) 的性能考量与优化

大家好!今天咱们来聊聊 JavaScript、WebAssembly 和 FFI(Foreign Function Interface)这仨凑一块儿的那些性能事儿。别怕,虽然名字听着高大上,但其实挺接地气的。咱们尽量用大白话,配上代码,把这事儿掰开了揉碎了说清楚。 开场白:WebAssembly,JavaScript 的好基友,但有时也需要媒婆(FFI) WebAssembly(Wasm)这玩意儿,大家都知道,是个能跑在浏览器里的虚拟机。它最大的优点就是快!比 JavaScript 快得多。很多计算密集型的任务,比如图像处理、游戏引擎啥的,都喜欢用 Wasm 来搞。 JavaScript 呢,是浏览器的老大哥,负责处理用户交互、DOM 操作等等。它很灵活,但性能上确实不如 Wasm。 问题来了:Wasm 和 JavaScript 这俩货,虽然都住在浏览器里,但它们是独立运行的。Wasm 模块不能直接调用 JavaScript 函数,JavaScript 也不能直接访问 Wasm 模块的内存。这就需要一个“媒婆”,也就是 FFI,来牵线搭桥。 第一部分:FFI 的基本原理:牵线搭桥的那些 …

JS `WebAssembly` 与 `Web Workers` 结合:CPU 密集型任务的极致并行化

咳咳,各位同学,老司机发车了!今天咱们聊聊JS里头那些个能榨干CPU最后一滴血的家伙们:WebAssembly(简称Wasm)和 Web Workers。 单拎出来一个,都有点意思,但把它们俩揉一块儿,嘿,那才叫一个“丝滑般流畅”的性能提升! 一、 啥是WebAssembly? 别再把它当成魔法了! 很多人一听WebAssembly,就觉得高深莫测。其实说白了,它就是一种新的字节码格式,可以被现代浏览器高效执行。 你可以把它理解成汇编语言的“亲戚”,但是比汇编语言更安全、更可移植。 Wasm的优势: 快! 快! 快! Wasm代码更接近机器码,执行效率比JavaScript高得多,尤其在处理计算密集型任务时。想想看,同样一个算法,JS吭哧吭哧跑半天,Wasm嗖的一下就搞定了,心情简直不要太好。 安全! Wasm运行在一个沙箱环境中,不能直接访问DOM或其他Web API,保证了安全性。 就像给JS套了个金钟罩铁布衫。 多语言支持! 你可以用C/C++, Rust, Go等语言编写代码,然后编译成Wasm,在浏览器里运行。 这意味着你可以重用已有的代码库,而无需用JS重写。 Wasm的劣 …

JS `WebAssembly` `Component Model` (提案):跨语言模块化与互操作性

各位朋友,大家好!今天咱们来聊聊 WebAssembly Component Model 这个听起来有点儿玄乎,但实际上贼有用的东西。这玩意儿能让咱们的 JS 项目,甚至整个 Web 开发,变得更加模块化、跨语言,简直是生产力飞升的秘密武器! 一、啥是 WebAssembly Component Model? WebAssembly (Wasm) 大家都听说过吧?它是一种全新的字节码格式,旨在提供高性能的近乎原生的执行速度。但是,早期的 Wasm 有个问题,它就像一个孤岛,没法直接和 JS 交互,也没法方便地复用其他语言的代码。这就像你辛辛苦苦造了一艘宇宙飞船,结果发现它没法和地球上的加油站对接,那可就尴尬了! WebAssembly Component Model(简称 Component Model)就是来解决这个问题的。它是一种标准化的模块化方案,允许我们用不同的语言编写 Wasm 模块,并且能够轻松地将它们组合在一起,形成一个更大的应用。更重要的是,这些模块之间可以安全、高效地互操作,就像搭积木一样,想怎么拼就怎么拼! 简单来说,Component Model 解决了以下几个痛 …

JS WebAssembly (Wasm) `Post-MVP` 特性:未来 Wasm 的能力扩展

各位观众老爷,大家好!我是今天的讲师,咱们今天就来聊聊WebAssembly (Wasm) 的“Post-MVP”特性,也就是Wasm的未来,那些让它变得更强大的扩展功能。希望大家听完之后,能对Wasm的未来充满期待,甚至跃跃欲试! 开场白:Wasm 现在有多牛?但还不够! Wasm,这玩意儿自从诞生以来,就自带光环。高性能、接近原生速度、安全、可移植……这些标签让它在Web领域迅速蹿红,甚至开始向Web之外的领域渗透。 但是,Wasm MVP (Minimum Viable Product,最小可行产品) 毕竟只是个开始,它只提供了最基本的功能。为了让Wasm真正成为通用型的运行时环境,还需要更多的特性来完善它。 正文:Post-MVP 特性巡礼 接下来,我们就来逐一看看那些令人兴奋的Post-MVP特性,它们将如何改变Wasm的游戏规则。 1. 线程支持 (Threads) 线程支持绝对是Wasm社区呼声最高的特性之一。没有线程,Wasm程序就只能运行在单线程里,无法充分利用多核CPU的性能。 现状: MVP版本的Wasm是单线程的。 目标: 实现基于共享内存的多线程支持。 实现方 …

JS WebAssembly (Wasm) `Exception Handling` (异常处理) 的互操作性

嘿,各位代码界的探险家们,今天咱们来聊聊 WebAssembly (Wasm) 里那些“意料之外”的小插曲 —— 异常处理!更准确地说,是 JavaScript 和 Wasm 之间关于异常处理的爱恨情仇。 开场白:Wasm 异常处理,迷雾重重? Wasm,这小家伙,性能杠杠的,但有时候用起来就像个黑盒子。尤其是涉及到异常处理,很多开发者会觉得“水太深,我把握不住”。别慌!今天咱们就拨开迷雾,看看 JS 和 Wasm 之间,异常是怎么传递、处理,以及如何避免踩坑。 第一幕:异常,是什么鬼? 简单来说,异常就是程序运行过程中遇到的“不速之客”。比如除数为零、内存溢出、文件找不到等等。传统的处理方式是让程序崩溃,但这样用户体验太差了。所以,我们需要异常处理机制,让程序在出错时能够优雅地“认怂”,并尝试恢复或给出友好的提示。 第二幕:Wasm 的异常处理:初探 Wasm 最初的设计并没有原生支持异常处理。为啥?因为要保证 Wasm 的简洁性和可移植性。但是,没有异常处理,Wasm 在实际应用中会遇到很多麻烦。想象一下,一个图像处理库,因为一个像素点的数据错误就崩溃了,这谁顶得住? 所以,Was …

JS WebAssembly (Wasm) `Tail Call Optimization` (尾递归优化) 的实现

各位观众,掌声欢迎来到今天的“Wasm尾递归优化脱口秀”!我是你们今天的导游,带大家一起探索Wasm尾递归优化这片神秘的土地。放心,我保证不让大家迷路,就算迷路了,也有代码可以导航! 开场白:尾递归是什么鬼? 在深入Wasm之前,我们先来聊聊尾递归。想象一下,你正在叠衣服,每叠完一件,你都把叠好的衣服放到一个箱子里,然后继续叠下一件。这就是一个循环。但是,如果每次叠完衣服,你都先去把箱子搬到另一个房间,然后再叠下一件,这就有点像递归了。 尾递归呢?尾递归就是递归中的“最后一件事”是调用自身。也就是说,在递归调用之后,没有任何其他操作了。再回到叠衣服的例子,尾递归就像是你叠完一件衣服,直接把它扔给另一个正在叠衣服的自己,然后你就解放了,可以去喝杯咖啡了。另一个“你”会继续叠,直到叠完所有衣服。 听起来有点玄乎?没关系,我们来看一个经典的例子:计算阶乘。 递归 vs 尾递归:代码来说话 首先,我们来看看普通的递归实现: function factorialRecursive(n) { if (n === 0) { return 1; } else { return n * factoria …