WebAssembly 与 JavaScript:初学者指南

你好呀,未来的编程超级巨星!我很高兴能成为你探索 WebAssembly 和 JavaScript 神奇世界的向导。作为一个教授计算机科学超过十年的老师,我可以告诉你,这个主题不仅令人着迷,而且在当今的网页开发领域中越来越重要。那么,让我们开始吧!

WebAssembly - Javascript

WebAssembly 是什么?

WebAssembly,通常缩写为 Wasm,就像是一种秘密语言,让您的网页浏览器能够快速运行复杂的程序。想象您正在玩一个超级酷的在线游戏,拥有惊人的图形效果 - 很可能,WebAssembly 正在幕后工作,让这一切成为可能!

简短历史

WebAssembly 出自于一种愿望,即让网页应用更快、更强大。它最初在 2015 年宣布,到了 2017 年,所有主流浏览器都支持它。这在技术世界中是非常快的 - 就像我的学生在编程课程中狼吞虎咽披萨一样快!

WebAssembly 如何与 JavaScript 合作?

现在,您可能会想,“如果 WebAssembly 这么好,我们为什么还需要 JavaScript?”这是个好问题!WebAssembly 和 JavaScript 就像最好的朋友一样 - 他们一起创造惊人的网页体验。

强力组合

JavaScript 就像聚会上的友好主人。它容易交谈,并能做很多事情。而 WebAssembly 则像在幕后高效工作的超级派对策划者。他们一起确保派对(您的网页应用)运行顺畅,每个人都能玩得开心。

让我们来看一个简单的例子,看看他们是如何一起工作的:

// JavaScript 代码
fetch('myModule.wasm')
.then(response => response.arrayBuffer())
.then(bytes => WebAssembly.instantiate(bytes))
.then(results => {
const exports = results.instance.exports;
const result = exports.addNumbers(5, 3);
console.log('结果是:', result);
});

在这个例子中,JavaScript 正在加载一个 WebAssembly 模块(myModule.wasm),实例化它,然后调用定义在 WebAssembly 模块中的 addNumbers 函数。这就像 JavaScript 是友好的服务员接受您的订单,而 WebAssembly 是大师厨师烹饪出美味的成果!

开始使用 WebAssembly

要开始使用 WebAssembly,您不需要学习一种全新的语言(谢天谢地!)。相反,您可以用像 C、C++ 或 Rust 这样的语言编写代码,然后将其编译为 WebAssembly。这就好像将一本书翻译成浏览器能快速理解的语言。

您的第一个 WebAssembly 模块

让我们用 C 语言创建一个简单的 WebAssembly 模块。别担心如果您以前没见过 C 语言 - 我们会一步步来!

// simple.c
int add(int a, int b) {
return a + b;
}

这个微小的 C 程序定义了一个添加两个数字的函数。现在,我们需要将这个编译为 WebAssembly。有一些工具,比如 Emscripten,可以帮助我们做到这一点。一旦编译完成,我们就可以像这样在 JavaScript 中使用它:

WebAssembly.instantiateStreaming(fetch('simple.wasm'))
.then(obj => {
const add = obj.instance.exports.add;
console.log('结果:', add(40, 2)); // 输出:结果:42
});

这酷不酷?我们刚刚使用了用 C 语言编写的函数,将其编译为 WebAssembly,然后从 JavaScript 中调用它!

为什么使用 WebAssembly?

您可能在想,“这看起来很复杂。为什么要麻烦?”嗯,WebAssembly 有一些超级能力,让它值得付出努力:

  1. 速度:WebAssembly 能够比 JavaScript 更快地运行某些类型的代码。
  2. 重用:您可以在网页上使用其他语言编写的现有代码。
  3. 性能:它非常适合 CPU 密集型任务,如游戏、视频编辑或复杂的计算。

现实世界的应用

WebAssembly 不仅是个花瓶 - 它正在以一些非常酷的方式被使用:

  1. 游戏:许多基于网页的游戏使用 WebAssembly 来提高性能。
  2. 音频/视频处理:像 Spotify 这样的应用使用它来解码音频。
  3. CAD 软件:一些计算机辅助设计软件之所以能在浏览器中运行,得益于 WebAssembly。

WebAssembly 方法

以下是一些您经常使用的 WebAssembly 方法表格:

方法 描述
WebAssembly.instantiate() 创建一个新的 WebAssembly 模块实例
WebAssembly.instantiateStreaming() 从流式源高效地实例化一个 WebAssembly 模块
WebAssembly.compile() 将 WebAssembly 二进制代码编译为 WebAssembly.Module
WebAssembly.validate() 验证一个 WebAssembly 二进制文件

结论

恭喜您!您刚刚迈出了进入 WebAssembly 和 JavaScript 激动人心的世界的第一步。记住,像学习任何新技能一样,需要练习。但我向您保证,让网页应用更快、更强大的能力绝对值得。

在我们结束之前,我想起了一个学生曾经告诉我,学习 WebAssembly 就像发现了秘密的超级能力。而您知道吗?他们完全正确。所以,勇往直前,实验,并在网页上释放您的新超级能力吧!

快乐编程,愿您的网页应用永远快速而强大!

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