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[627] 2018-05-18_使用WebAssembly来加速Web

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-16
2018-05-18_使用WebAssembly来加速Web 使 用 W e b A s s e m b l y 来 加 速 W e b A r k T e a m   2 0 1 8 - 0 5 - 1 8 作 者 ： { Z e b o r k } @ A r k T e a m 原 文 作 者 ： A n d r e a s   H a a s 等   ( G o o g l e ) ,   D a n   G o h m a n 等 ( M o z i l l a ) ,   M i c h a e l   H o l m a n ( M i c r o s o f t ) ,   J F   B a s t i e n ( A p p l e ) 原 文 标 题 ： B r i n g i n g   t h e   W e b   u p   t o   S p e e d   w i t h   W e b A s s e m b l y 原 文 会 议 ： P L D I   2 0 1 7 原 文 链 接 ： h t t p s : / / p l d i 1 7 . s i g p l a n . o r g / e v e n t / p l d i - 2 0 1 7 - p a p e r s - b r i n g i n g - t h e - w e b - u p - t o - s p e e d - w i t h - w e b a s s e m b l y 可 下 载 链 接 ： h t t p s : / / d l . a c m . o r g / c i t a t i o n . c f m ? i d = 3 0 6 2 3 6 3 W e b 平 台 的 成 熟 引 发 了 复 杂 和 性 能 要 求 苛 刻 的 W e b 应 用 程 序 ， 如 交 互 式 3 D 可 视 化 ， 音 频 和 视 频 软 件 以 及 游 戏 。 因 此 ， W e b 平 台 上 代 码 的 高 效 性 和 安 全 性 变 得 越 来 越 重 要 。 然 而 ， J a v a S c r i p t 作 为 W e b 平 台 （ 浏 览 器 ） 唯 一 内 置 的 语 言 ， 并 不 能 很 好 地 满 足 上 述 需 求 。 来 自 四 大 浏 览 器 供 应 商 （ G o o g l e ,   M o z i l l a ,   M i c r o s o f t ,   A p p l e ） 的 工 程 师 已 经 面 对 这 一 挑 战 ， 合 作 设 计 了 一 个 名 为 W e b A s s e m b l y 的 可 移 植 的 底 层 字 节 码 。 它 提 供 严 谨 的 格 式 、 有 效 的 验 证 和 编 译 、 低 或 无 开 销 安 全 执 行 。 W e b A s s e m b l y 不 针 对 特 定 的 编 程 模 型 ， 而 是 对 现 代 硬 件 的 一 层 抽 象 ， 这 使 得 W e b A s s e m b l y 和 语 言 、 硬 件 、 平 台 无 关 ， 其 平 台 也 不 仅 仅 局 限 于 W e b 。 W e b A s s e m b l y 从 一 开 始 就 被 设 计 为 具 有 正 式 的 语 义 。 论 文 描 述 W e b A s s e m b l y 的 动 机 ， 设 计 和 形 式 语 义 ， 并 提 供 一 些 实 现 的 初 步 经 验 。 论 文 的 信 息 量 很 大 ， 为 了 避 免 篇 幅 过 长 ， 本 文 仅 简 单 介 绍 一 下 W e b A s s e m b l y 的 基 本 概 念 和 直 观 的 性 能 提 升 效 果 。 一 、 基 本 概 念 。 文 章 在 第 一 章 首 先 介 绍 了 W e b A s s e m b l y 的 一 些 特 性 ， 即 安 全 性 、 运 行 速 度 、 可 移 植 性 ， 压 缩 性 （ W e b A s s e m b l y 二 进 制 格 式 非 常 紧 凑 ， 对 于 通 过 网 络 传 输 的 代 码 来 说 能 够 占 用 较 小 带 宽 ， 提 升 加 载 速 度 ） 。 同 时 ， 文 章 也 回 顾 了 在 浏 览 器 中 运 行 底 层 代 码 在 过 去 的 解 决 之 道 。 例 如 M i c r o s o f t ' s A c t i v e X ， N a t i v e   C l i e n t 、 E m s c r i p t e n 等 等 。 论 文 比 较 详 细 地 介 绍 了 W e b A s s e m b l y 的 抽 象 语 法 ， 如 图 1 所 示 。 图 1   W e b A s s e m b l y 抽 象 语 法 二 、 性 能 测 试 论 文 首 先 以 本 机 代 码 （ N a t i v e   C o d e ， 使 用 C l a n g 生 成 ） 的 运 行 时 间 为 基 准 ， 使 用 P o l y B e n c h C 对 W e b A s s e m b l y （ 使 用 E m s c r i p t e n 生 成 ） 进 行 了 性 能 测 试 ， 测 试 结 果 如 图 2 所 示 。 在 这 张 图 里 使 用 N a t i v e   C o d e 运 行 时 间 做 归 一 化 ， 所 以 1 0 0 % 的 一 条 横 线 是 N a t i v e   C o d e 的 运 行 时 间 ， N a t i v e   C o d e 是 用 C l a n g 编 译 的 真 正 的 二 进 制 程 序 ， W e b A s s e m b l y 有 4 中 情 况 运 行 速 度 更 快 ， 7 种 情 况 最 多 没 有 超 过 N a t i v e C o d e   的 1 0 % ， 而 大 部 分 情 况 是 没 有 超 过 N a t i v e   C o d e 的 2 0 0 % 的 ， 这 个 性 能 对 于 运 行 在 V 8 和 S p i d e r M o n k e y 浏 览 器 引 擎 里 的 代 码 来 说 ， 已 经 非 常 快 了 。
图 2   W e b A s s e m b l y 与 N a t i v e   C o d e 运 行 时 间 对 比 对 于 W e b A s s e m b l y 和 a s m . j s 的 速 度 对 比 ， 论 文 没 有 进 行 画 图 比 较 ， 作 者 提 到 了 W e b A s s e m b l y 相 较 于 a s m . j s 快 了 3 3 . 7 % 。 另 外 ， 对 于 代 码 的 紧 凑 性 ， 实 验 也 进 行 了 比 较 。 论 文 比 较 了 W e b A s s e m b l y 和 a s m . j s ， 以 及 W e b A s s e m b l y 和 x 8 6 - 6 4 本 机 代 码 （ N a t i v e   C o d e ） 。 图 3 用 比 值 的 形 式 直 观 地 对 比 了 二 进 制 代 码 的 紧 凑 性 。 图 3   W e b A s s e m b l y 与 a s m . j s 和 N a t i v e C o d e 二 进 制 大 小 对 比 平 均 来 说 ， W e b A s s e m b l y 代 码 是 a s m . j s 的 大 小 的 6 2 . 5 ％ （ 中 位 数 6 8 . 6 ％ ） ， 以 及 本 机 x 8 6 - 6 4 代 码 大 小 的 8 5 . 3 ％ （ 中 位 数 7 8 ％ ） 。 三 、 总 结 论 文 中 提 出 的 新 技 术 已 经 在 四 大 主 流 浏 览 器 引 擎 中 得 到 了 实 现 。 虽 然 W e b A s s e m b l y 于 2 0 1 7 年 1 1 月 开 始 受 到 四 大 主 流 浏 览 器 支 持 ， 到 现 在 也 仅 仅 过 去 半 年 ， 还 有 很 多 需 要 完 善 的 地 方 。 但 是 W e b A s s e m b l y 是 W e b 的 一 个 新 趋 势 ， 其 更 加 广 泛 的 应 用 势 必 会 给 W e b 带 来 新 的 能 力 和 发 展 空 间 ， 同 时 可 能 也 会 为 W e b 安 全 带 来 一 个 全 新 的 领 域 。 阅 读 原 文
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