Co to jest WebAssembly (Wasm)?

Cel powstania WebAssembly

WebAssembly powstało jako odpowiedź na ograniczenia wydajnościowe JavaScriptu w przeglądarkach internetowych, szczególnie w przypadku złożonych obliczeniowo zadań, takich jak gry 3D, edycja wideo, symulacje naukowe czy aplikacje wymagające dużej mocy obliczeniowej. Celem było stworzenie bezpiecznego, szybkiego, przenośnego i efektywnego formatu binarnego, który mógłby działać obok JavaScriptu, umożliwiając uruchamianie w przeglądarce kodu napisanego w innych językach.

Kluczowe cechy WebAssembly

• Wydajność: Kod Wasm jest zoptymalizowany pod kątem szybkiego parsowania i wykonywania przez przeglądarki, osiągając wydajność bliską natywnej (znacznie szybszą niż interpretowany JavaScript w wielu przypadkach).
• Przenośność: Format binarny Wasm jest niezależny od platformy sprzętowej i systemu operacyjnego, co pozwala na jego uruchamianie w różnych środowiskach wspierających ten standard.
• Bezpieczeństwo: Moduły WebAssembly działają w bezpiecznym, izolowanym środowisku (sandbox) w przeglądarce, z ograniczonym dostępem do zasobów systemu operacyjnego, co chroni użytkownika przed złośliwym kodem.
• Kompaktowość: Format binarny jest zazwyczaj bardziej zwarty niż odpowiadający mu kod JavaScript.
• Wsparcie dla wielu języków: Kod źródłowy napisany w różnych językach (C, C++, Rust, Go, C#, AssemblyScript itp.) może być skompilowany do formatu Wasm za pomocą odpowiednich narzędzi (np. Emscripten, Binaryen).
• Interoperacyjność z JavaScriptem: Moduły WebAssembly mogą być łatwo ładowane i wywoływane z poziomu kodu JavaScript, a także mogą wywoływać funkcje JavaScript. Pozwala to na stopniowe wprowadzanie Wasm do istniejących aplikacji webowych i wykorzystywanie go do optymalizacji krytycznych pod względem wydajności fragmentów kodu.

Zastosowania WebAssembly

WebAssembly otwiera nowe możliwości dla aplikacji webowych i nie tylko:

• Wydajne aplikacje webowe: Tworzenie gier 3D, edytorów grafiki i wideo, narzędzi CAD, symulacji działających płynnie w przeglądarce.
• Portowanie istniejących aplikacji: Przenoszenie istniejących aplikacji desktopowych napisanych w C/C++ lub innych językach do środowiska webowego.
• Biblioteki i frameworki: Tworzenie wysokowydajnych bibliotek (np. do obliczeń, kryptografii, przetwarzania obrazów), które mogą być używane zarówno w przeglądarce, jak i po stronie serwera.
• Zastosowania serwerowe (Server-side Wasm): Uruchamianie kodu Wasm po stronie serwera (np. w środowiskach serverless, jako wtyczki do serwerów proxy) w celu zapewnienia bezpieczeństwa, przenośności i wydajności.
• Systemy wbudowane i IoT: Wykorzystanie Wasm jako bezpiecznego i przenośnego formatu uruchomieniowego na urządzeniach o ograniczonych zasobach.

Przyszłość WebAssembly

WebAssembly jest wciąż dynamicznie rozwijającym się standardem. Trwają prace nad dodaniem nowych funkcjonalności, takich jak obsługa wątków, garbage collection (GC), bezpośredni dostęp do DOM (Document Object Model) czy interfejsy systemowe (WASI – WebAssembly System Interface), które jeszcze bardziej rozszerzą jego możliwości i zastosowania poza przeglądarką.

Podsumowanie

WebAssembly to przełomowa technologia, która umożliwia uruchamianie w przeglądarkach kodu skompilowanego z różnych języków programowania z wydajnością zbliżoną do natywnej. Stanowi ona uzupełnienie dla JavaScriptu, otwierając drzwi do tworzenia bardziej złożonych i wymagających obliczeniowo aplikacji webowych oraz znajdując coraz szersze zastosowanie również po stronie serwera i w innych środowiskach.