Apakah WebAssembly dan Peranan React

WebAssembly (WASM) ialah format arahan binari yang direka untuk dijalankan dalam pelayar web pada kelajuan hampir asli. Tidak seperti JavaScript, iaitu bahasa aras tinggi yang ditafsir, WASM ialah baitkod aras rendah yang disusun dan dilaksanakan oleh enjin JavaScript pelayar dengan overhed minimum, lalu mencapai prestasi dalam lingkungan 10–20% daripada kod asli.

WebAssembly bukan bahasa pengaturcaraan yang ditulis secara langsung — ia ialah sasaran kompilasi. Bahasa seperti Rust, C, C++ dan Go boleh dikompilkan kepada baitkod WASM menggunakan rantai alat masing-masing. Anda menulis dalam bahasa sistem, mengkompilkannya kepada WASM, kemudian menghantar modul binari itu ke pelayar.

WASM dijalankan dalam mesin maya yang diasingkan dalam kotak pasir di dalam pelayar, dengan sekatan keselamatan yang sama seperti JavaScript. WASM tidak boleh mengakses DOM, rangkaian atau sistem fail secara langsung — semua akses sedemikian mesti melalui pengikatan JavaScript. Pengasingan dalam kotak pasir ini memastikan kod yang berkelajuan asli sekalipun tidak dapat memintas dasar keselamatan pelayar.

WASM dan JavaScript direka untuk berfungsi bersama, bukannya menggantikan satu sama lain. JavaScript cemerlang dalam penyelarasan, manipulasi DOM, pengendalian acara dan panggilan kepada antara muka pengaturcaraan aplikasi pelayar. WASM cemerlang dalam algoritma yang intensif pengiraan. Corak standardnya ialah: JavaScript menyelaraskan aplikasi, manakala WASM mengendalikan pengiraan berat.

WASM menggunakan model memori linear: blok bait bersebelahan yang diwakili sebagai ArrayBuffer JavaScript. WASM dan JavaScript kedua-duanya boleh membaca serta menulis memori dikongsi ini. Pemindahan data besar antara JavaScript dengan WASM dilakukan dengan menulis ke dalam dan membaca daripada penimbal dikongsi ini, sekali gus mengelakkan pensirilan yang mahal.

React mengendalikan lapisan antara muka pengguna: pemaparan, pengurusan keadaan dan interaksi pengguna. WASM mengendalikan pengiraan yang tidak dapat dilakukan oleh React dengan cekap dalam JavaScript. React memanggil fungsi WASM daripada pengendali acara atau kesan, menerima hasilnya dan mengemas kini keadaan untuk mencetuskan pemaparan semula. React ialah lapisan pembentangan; WASM ialah enjin pengiraan.

WASM sesuai untuk aplikasi React yang memerlukan: pemprosesan imej atau video (manipulasi piksel), sintesis dan pemprosesan audio, operasi kriptografi (pencincangan, penyulitan), simulasi fizik, logik permainan, pemampatan dan penyahmampatan, serta carian teks dalam data besar. Kesemuanya ialah tugas yang prestasi JavaScript terbukti tidak mencukupi untuk mengendalikannya.

WASM mencapai kelajuan hampir asli untuk pengiraan yang terikat pada CPU kerana ia dikompilkan kepada kod mesin oleh pengkompil JIT pelayar dengan kerja pengoptimuman yang sangat sedikit diperlukan. Walau bagaimanapun, merentasi sempadan JavaScript-WASM (memanggil fungsi WASM daripada JS atau sebaliknya) mempunyai overhed. Kurangkan perlintasan sempadan dengan mengumpulkan operasi data secara kelompok di dalam WASM.

WASM dan Web Worker kedua-duanya menangani prestasi. Web Worker memindahkan pengiraan JavaScript keluar daripada bebenang utama. WASM menjadikan pengiraan lebih pantas pada mana-mana bebenang tempat ia dijalankan. Corak optimum ialah menggunakan kedua-duanya: jalankan pengiraan WASM dalam Web Worker supaya bebenang utama React kekal bebas untuk mengemas kini antara muka pengguna sementara WASM beroperasi pada kelajuan hampir asli.

WebAssembly disokong dalam semua pelayar moden (Chrome, Firefox, Safari, Edge) sejak 2017. Spesifikasi asas WASM mempunyai sokongan hampir sejagat. Sambungan yang lebih baharu (bebang dengan SharedArrayBuffer, SIMD untuk operasi tervektor, serta kutipan sampah untuk bahasa terurus) mempunyai tahap sokongan yang berbeza-beza, tetapi sedang dipiawaikan dan dihantar secara berperingkat.

Ekosistem WASM berkembang dengan pesat. Penggunaan dalam produk yang ketara termasuk: Figma (enjin pemaparan), Google Earth (glob 3D), Adobe Photoshop Web (pemprosesan imej), AutoCAD Web (pemaparan CAD), serta pelbagai pustaka kriptografi. Aplikasi React lazimnya menggunakan WASM untuk bahagian yang memerlukan pengiraan berat dalam kategori yang sama.

WebAssembly ialah sasaran kompilasi binari (bukan bahasa) untuk Rust, C, C++ dan Go yang dijalankan pada kelajuan hampir asli dalam VM pelayar yang diasingkan dalam kotak pasir. WASM dan JavaScript saling melengkapi: JS menyelaraskan, manakala WASM membuat pengiraan. Peranan React ialah sebagai lapisan antara muka pengguna yang memanggil WASM untuk pengiraan berat. Gunakan WASM untuk pemprosesan imej, kriptografi, fizik, audio dan carian data besar. Kurangkan perlintasan sempadan JS-WASM dengan mengumpulkan operasi secara kelompok di dalam WASM.