WebAssembly и JavaScript: сравнение

WebAssembly против JavaScript: прямое сравнение

Представление

WebAssembly (Wasm) обычно превосходит JavaScript в решении конкретных задач благодаря своему бинарному формату команд, который обеспечивает скорость выполнения, близкую к исходной, в современных веб-браузерах. Такой низкоуровневый характер Wasm обеспечивает эффективное выполнение браузерными движками, что делает его особенно выгодным для задач, требующих высокой производительности, таких как вычисление чисел, обработка данных и рендеринг игр.

Несмотря на преимущества в скорости, Wasm разработан скорее как дополнение к JavaScript, чем как замена ему. JavaScript остается доминирующим языком веб-разработки благодаря своей простоте использования, гибкости и обширной экосистеме, в то время как WebAssembly используется для задач, требующих повышенной производительности.

Портативность и совместимость

Как Wasm, так и JavaScript обладают высокой переносимостью и работают во всех основных браузерах и платформах.

У Wasm есть уникальное преимущество: он поддерживает несколько языков программирования. Вы можете писать на C, C++, Rust и других языках, компилировать в Wasm и запускать его в Интернете. Это открывает возможности для большего числа разработчиков и позволяет повторно использовать код из других сред.

С другой стороны, JavaScript пользуется универсальной поддержкой и может похвастаться обширной экосистемой фреймворков и библиотек, что делает его стандартным для большинства веб-проектов.

Простота использования

Низкий уровень освоения JavaScript и его динамичный характер делают его удобным для начинающих. Благодаря обширной документации и активному сообществу JavaScript доступен и продуктивен. Множество инструментов и фреймворков упрощают разработку.

WebAssembly, несмотря на свою мощь, более сложен. Он требует знания таких языков, как C++ или Rust, и понимания процесса компиляции. Его экосистема также находится на стадии становления и предлагает меньше ресурсов, чем JavaScript.

Безопасность

Как Wasm, так и JavaScript работают в изолированных средах, защищая хост-систему. Однако динамическая природа JavaScript может привести к уязвимостям, таким как межсайтовый скриптинг (XSS), если их не обрабатывать должным образом. Двоичный формат и структура Wasm делают его более устойчивым к определенным атакам, таким как внедрение кода. Но, как и в случае с любой технологией, для обеспечения безопасности необходимы передовые методы.

Сообщество и экосистема

Сообщество JavaScript огромно, в нем миллионы разработчиков и развитая экосистема библиотек, фреймворков и инструментов. Такие ресурсы, как Stack Overflow, GitHub и многочисленные онлайн-курсы, оказывают всестороннюю поддержку.

Сообщество WebAssembly, хотя и небольшое, быстро растет. Такие организации, как Bytecode Alliance, расширяют экосистему за счет новых инструментов и библиотек, и поскольку все больше компаний внедряют Wasm для высокопроизводительных приложений, ожидается, что эта тенденция сохранится.

Что нового в WebAssembly и JavaScript

Принятие и использование

В 2024 году WebAssembly набирает обороты, его внедрение увеличилось на 23% по сравнению с прошлым годом. Такие отрасли, как игорный бизнес, финансы и здравоохранение, используют Wasm для создания высокопроизводительных веб-приложений, требующих обработки в режиме реального времени.

Между тем, JavaScript остается лидером веб-разработки, и более 60% разработчиков регулярно используют его. Его универсальность и обширная экосистема делают его незаменимым для широкого спектра приложений.

Инновации и обновления

У WebAssembly был успешный год. Системный интерфейс WebAssembly (WASI) теперь упрощает запуск Wasm вне браузера, открывая новые возможности использования, такие как серверные приложения и устройства Интернета вещей. Модель компонентов WebAssembly также была улучшена, что сделало модульность и повторное использование модулей Wasm более эффективными.

JavaScript продолжает развиваться, появляются новые предложения по ECMAScript. В 2024 году были стандартизированы такие функции, как улучшенное сопоставление с шаблонами, улучшенные возможности асинхронного программирования и улучшенная модульность. Эти обновления направлены на то, чтобы сделать JavaScript более надежным и универсальным, устраняя распространенные проблемы разработчиков.

Инструменты и фреймворки

Инструменты WebAssembly прошли долгий путь развития. Такие проекты, как Wasmtime и Wasmer, упростили запуск Wasm на серверах, а такие инструменты, как wasm-pack, упрощают интеграцию Wasm в веб-приложения. Альянс Bytecode Alliance активно разрабатывает новые библиотеки и инструменты для поддержки разработки Wasm.

JavaScript-фреймворки, такие как React, Vue и Angular, продолжают совершенствоваться, благодаря обновлениям, направленным на повышение производительности, улучшение опыта разработчиков и интеграцию с современными веб-стандартами. Продолжают появляться новые фреймворки и инструменты, демонстрирующие динамичный характер экосистемы JavaScript.

Реальные истории успеха

Многие компании пользуются преимуществами WebAssembly. AutoDesk использовала Wasm для повышения производительности своих САПР, обеспечивая более быструю и отзывчивую работу пользователей. Финансовые учреждения используют Wasm для сложных расчетов в режиме реального времени, повышая скорость и точность своих торговых платформ.

JavaScript остается лидером в веб-разработке. Такие компании, как Airbnb и Netflix, используют JavaScript для создания удобных интерактивных интерфейсов. Универсальность JavaScript позволяет этим компаниям быстро внедрять новые функции, сохраняя свои конкурентные преимущества.

Пример кода

Пример веб-сборки: простая функция добавления

В этом примере показано, как использовать WebAssembly с Rust и JavaScript для выполнения простого сложения двух чисел.

1.Rust Code (src/lib.rs)

// src/lib.rs
#[no_mangle]
pub extern "C" fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
    a + b
}

Объяснение в простых терминах:

• #[no_mangle]. This attribute tells the Rust compiler not to alter the name of the function, ensuring it can be called from other languages or environments.
• pub extern "C" fn add(a: i32, b: i32) -> i32. This defines a public function with C linkage, which can be called from JavaScript or any other language that can interact with WebAssembly. The function takes two i32 (32-bit integer) arguments and returns their sum.

2. Compiling to WebAssembly

rustup target add wasm32-unknown-unknown
cargo build --target wasm32-unknown-unknown --release

• rustup target add wasm32-unknown-unknown. Adds the WebAssembly target to your Rust toolchain.
• cargo build --target wasm32-unknown-unknown --release. Compiles the Rust code to WebAssembly in release mode, generating a .wasm file.

3.JavaScript integration

async function loadWasm() {const response = await fetch('path/to/your.wasm');const buffer = await response.arrayBuffer();const { instance } = await WebAssembly.instantiate(buffer);console.log(instance.exports.add(2, 3)); // Output: 5
}
loadWasm();

Объяснение в простых терминах:

1. Fetching the WebAssembly file. This part of the code fetches the .wasm file we created from the web server.
2. Using the WebAssembly function:

• response.arrayBuffer(). Prepares the WebAssembly file for use.
• WebAssembly.instantiate(buffer). Loads the WebAssembly file so we can use its functions.
• instance.exports.add(2, 3). Calls the add function from the WebAssembly file with the numbers 2 and 3, and prints the result (5).

Куда поместить этот код:

• Rust Code. Save this in a file named lib.rs in your Rust project’s src folder.
• Compiling Command. Run the compile commands in your terminal.
• JavaScript Code. Save this in a .JavaScript file, like loadWasm.JavaScript, and link it in your HTML file.

Пример JavaScript: Извлечение данных из API

В этом примере показано, как с помощью JavaScript извлекать данные из онлайн-сервиса (API) и отображать их на веб-странице.

HTML (index.html):

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"><title>Fetch API Example</title>
</head>
<body><div id="data"></div><script src="app.JavaScript"></script>
</body>
</html>

JavaScript (приложение.JavaScript):

async function fetchData() {const response = await fetch('https://api.example.com/data');const data = await response.JavaScripton();document.getElementById('data').innerText = JavaScriptON.stringify(data, null, 2);
}
fetchData();

Объяснение в простых терминах:

1. HTML structure. The HTML file sets up a simple webpage with a section (<div id="data"></div>) to display the fetched data. It also includes the JavaScript file (app.JavaScript).
2. Fetching data with JavaScript.

• fetch('https://api.example.com/data'). This line tells the browser to request data from an online address (API).
• await response.JavaScripton(). Converts the received data into a format (JavaScriptON) that we can easily work with.
• document.getElementById('data').innerText = JavaScriptON.stringify(data, null, 2). Displays the fetched data on the web page, formatted nicely.

Куда поместить этот код:

• HTML file. Save this code in a file named index.html.
• JavaScript file. Save the JavaScript code in a file named app.JavaScript and make sure it’s linked in the HTML file as shown.

Резюме

• WebAssembly example. Shows how to add two numbers using Rust and WebAssembly, and then use this function in a web page with JavaScript.
• JavaScript example. Demonstrates fetching data from an API and displaying it on a web page.

Оба примера иллюстрируют, как вы можете интегрировать мощные функциональные возможности в свои веб-проекты, используя современные методы веб-разработки.

WebAssembly против JavaScript: плюсы и минусы

Плюсы WebAssembly

1. Невероятно быстрая производительность

Наиболее значительным преимуществом Wasm является его исключительная скорость. Он выполняет код на скорости, близкой к исходной, что делает его идеальным для задач, требующих больших вычислительных затрат, таких как игры, 3D-рендеринг, обработка изображений/видео и научное моделирование. Такое повышение производительности достигается за счет нескольких факторов, в том числе:

• Ahead-of-time (AOT) compilation. Wasm code is compiled before it reaches the browser, resulting in faster execution compared to JavaScript’s just-in-time (JIT) compilation.
• Static typing. Wasm’s static typing system allows for aggressive code optimizations during compilation, further enhancing performance.
• Direct access to hardware. Wasm provides a low-level virtual machine that allows developers to tap into hardware capabilities like SIMD (Single Instruction, Multiple Data) instructions, unlocking the full potential of modern processors.

2. Программирование на полиглотском языке

Wasm не ограничивается одним языком программирования. Он поддерживает множество языков, включая C, C++, Rust, Go и другие. Такая гибкость позволяет разработчикам использовать имеющиеся у них навыки и выбирать язык, который наилучшим образом соответствует требованиям их проекта.

3. Повышенная безопасность

Wasm работает в изолированной среде, обеспечивая дополнительный уровень безопасности по сравнению с JavaScript. Такая изоляция помогает предотвратить доступ вредоносного кода к конфиденциальным данным или компрометацию системных ресурсов.

Минусы WebAssembly

1. Ограниченная экосистема

Несмотря на растущую популярность, экосистема Wasm все еще относительно молода по сравнению с JavaScript. Количество библиотек, фреймворков и инструментов, специально разработанных для Wasm, ограничено, что может потребовать дополнительных усилий от разработчиков.

2. Более крутая кривая обучения

Работа с Wasm часто связана с такими низкоуровневыми концепциями, как управление памятью и компиляция, что может быть сложной задачей для разработчиков, привыкших к языкам высокого уровня.

3. Совместимость с браузерами

Хотя основные браузеры поддерживают Wasm, в разных браузерах могут быть небольшие различия в реализации и функциях, что может потребовать дополнительного тестирования и корректировок.

Плюсы JavaScript

JavaScript является основой интерактивного веб-интерфейса. Он поддерживает все, от простой анимации до сложных одностраничных приложений. Его повсеместное распространение, обширная экосистема и простота использования укрепили его позиции как самого популярного языка веб-разработки. Вот некоторые из его преимуществ.

1. Ubiquitous and versatile

JavaScript поддерживается практически всеми веб-браузерами, что делает его наиболее доступным языком для веб-разработки. Он используется не только для разработки интерфейса, но и для разработки на стороне сервера (Node), мобильных приложений (React Native) и даже настольных приложений (Electron).

1. Vast ecosystem

Экосистема JavaScript невероятно богата и предлагает множество библиотек (React, Vue, Angular), фреймворков и инструментов для решения любых мыслимых задач. Такое изобилие ресурсов упрощает разработку и позволяет разработчикам быстро создавать сложные приложения.

1. Easy to learn

Синтаксис JavaScript относительно прост и понятен для понимания, что делает его отличным выбором для начинающих. Обширная поддержка сообщества и онлайн-руководства еще больше облегчают процесс обучения.

Минусы JavaScript

1. Performance bottlenecks

Несмотря на то, что движки JavaScript значительно улучшились за прошедшие годы, они по-прежнему могут сталкиваться с ограничениями производительности при решении задач, требующих больших вычислительных затрат. В этом Wasm блистает своим совершенством.

1. Single-threaded nature

JavaScript по своей сути однопоточен, что означает, что он может выполнять только одну задачу за раз. Хотя такие механизмы, как Web Workers и асинхронное программирование, смягчают это ограничение, для некоторых приложений оно все еще может создавать проблемы.

Выбор правильного инструмента

Выбор между Wasm и JavaScript зависит от потребностей вашего проекта. Если вам нужна высочайшая производительность для таких задач, как игры или сложные симуляторы, Wasm - ваш лучший выбор. Если вы ставите во главу угла простоту использования, широкую совместимость и доступ к обширной экосистеме, то JavaScript - это то, что вам нужно.

Перспективы на будущее

Будущее WebAssembly за широким внедрением и растущей экосистемой. Новые инструменты и библиотеки сделают Wasm более доступным для разработчиков, а его потенциал за пределами браузера огромен - от серверных приложений до Интернета вещей.

JavaScript продолжит доминировать в веб-разработке. Постоянная стандартизация и активное сообщество обеспечат адаптацию JavaScript к новым вызовам. По мере усложнения веб-приложений универсальность JavaScript и его обширная экосистема будут оставаться бесценными.

Вывод

WebAssembly и JavaScript имеют свои сильные стороны и играют решающую роль в современной веб-разработке. Wasm отлично подходит для сценариев, требующих высокой производительности, в то время как JavaScript незаменим для интерактивных и адаптивных веб-приложений. Понимание их различий и последних тенденций помогает разработчикам принимать обоснованные решения и использовать лучшие инструменты для своих проектов.

По мере того, как мы продвигаемся вперед, разработчикам необходимо экспериментировать как с WebAssembly, так и с JavaScript. Постоянное знакомство с этими технологиями поможет вам решать задачи современной веб-разработки. Независимо от того, создаете ли вы высокопроизводительные приложения с помощью Wasm или динамические интерфейсы с помощью JavaScript, будущее веб-разработки полно захватывающих возможностей.