WebAssembly

WebAssembly

Paradigma	imperativní, strukturované, orientované na výrazy
Vznik	březen 2017
Vývojář	W3C
Typová kontrola	Statický
Ovlivněn jazyky	asm.js (od Mozilly) NaCl (od Google)
OS	Web
Licence	Apache 2.0 License
Přípona souboru	.wat, .wasm

WebAssembly (wasm, WA) je v informatice webový standard, který definuje binární formát a odpovídající pseudo-jazyk symbolických adres pro přenositelný strojový kód spustitelný na webových stránkách. Umožňuje provádět kód téměř tak rychle, jako nativní strojový kód. Představuje tak doplněk k JavaScriptu, který má zrychlit kritické části webových aplikací a později umožnit webový vývoj i v jiných programovacích jazycích, než je JavaScript.^[1][2][3] Je vyvíjen pod zastřešením W3C inženýry z firem Mozilla, Microsoft, Google a Apple.^[4]

Po formální verifikaci je spouštěn v sandboxu ve webovém prohlížeči. Programy mohou být kompilovány do wasm modulů z vyšších programovacích jazyků a zaváděny jako knihovny z JavaScriptových appletů.

Design

WebAssembly je abstraktní portabilní strukturovaný kód určený pro běh na zásobníkovém počítači,^[5] a je navržen tak, aby byl parsován i prováděn rychleji než JavaScript^[6] a aby výsledný kód byl velmi kompaktní.

Historie

Inspirací pro WebAssembly jsou Google Native Client (NaCl) a asm.js.^[1][7] První implementace v prohlížeči byla založena na schopnostech asm.js.^[8] poprvé byl uveden 17. června 2015^[9] a 15. března 2016 byla demonstrována hra Angry Bots založená na herním engine Unity v prohlížečích Firefox,^[10] Chromium, Google Chrome,^[11] a Microsoft Edge.^[12] V březnu 2017 bylo deklarováno, že vývoj dosáhl hranice minimálně životaschopného produktu a uváděcí fáze byla dokončena.^[13] Prohlížeč Safari dostal podporu ve verze 11 (konec roku 2017). V březnu 2018 byla deklarována podpora pro 72.75% globáně používaných prohlížečů (zbytek může mít podporu přes polyfill).^[14] V únoru 2018 zveřejnila pracovní skupina WebAssembly Working Group tři návrhy standardů pro Core Specification, Javascript Interface a Web API.^{[15][16][17][18]}

Podpora

Mozilla deklarovala podporu „ve všech hlavních prohlížečích“,^[19] implicitně je podpora povolena v Microsoft Edge verze 16.^[20] Pro zpětnou kompatibilitu může být wasm zkompilován do asm.js pomocí JavaScript appletu (ve webových prohlížečích označována jako tzv. polyfill).^[21]

Emscripten může zkompilovat do wasm^[13] v backendu pomocí LLVM.

Prvotní záměr je podpora kompilace z jazyků C a C++,^[6] ačkoliv je vyvíjena podpora i pro další jazyky, jako například Rust.^[22] Po dosažení hranice minimálně životaschopného produktu je v plánu vytvoření podpory pro Garbage collection,^[23] což umožní pro WebAssembly podporu jazyků, které garbage collecting používají (Java, C#).

Reprezentace

V březnu 2017 byl dosažen konsenzus pro počáteční formu binárního formátu, JavaScript API a referenční interpret.^[24] Definuje binární formát, který není určen k tomu, aby byl lidmi používán podobně jako klasický lineární kód jazyka symbolických adres, který je všeobecně znám.

Následující tabulka ukazuje tři různé pohledy na stejný zdrojový kód zobrazený vlevo a vpravo od něj je převeden do mezijazyka wasm a pak do binárního formátu wasm:^[25]

int factorial(int n) {
  if (n == 0)
    return 1;
  else
    return n * factorial(n-1);
}

get_local 0
i64.eqz
if (result i64)
    i64.const 1
else
    get_local 0
    get_local 0
    i64.const 1
    i64.sub
    call 0
    i64.mul
end

20 00
50
04 7E
42 01
05
20 00
20 00
42 01
7D
10 00
7E
0B

Textový formát WebAssembly může být zapsán ve složeném formátu s-výrazů. Tento formát je čistě syntaktický cukr a není od lineárního formátu nijak významově odlišný:^[26]

(module
  (import "math" "exp" (func $exp (param f64) (result f64)))
  (func (export "doubleExp") (param $0 f64) (result f64)
    (f64.mul
      (call $exp
        (get_local $0))
      (f64.const 2))))

Reference

Literatura

• HAAS, Andreas; ROSSBERG, Andreas; SCHUFF, Derek L.; TITZER, Ben L.; GOHMAN, Dan; WAGNER, Luke; ZAKAI, Alon. Bringing the web up to speed with WebAssembly. Proceedings of the 38th ACM SIGPLAN Conference on Programming Language Design and Implementation. Association for Computing Machinery, June 2017, s. 185–200. Dostupné online. Je zde použita šablona {{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.
• WATT, Conrad. Mechanising and Verifying the WebAssembly Specification. ACM SIGPLAN International Conference on Certified Programs and Proofs. ACM, 2018. Dostupné online. DOI 10.1145/3167082. Je zde použita šablona {{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.

Související články

• XAML Browser Applications (XBAP)

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu WebAssembly na Wikimedia Commons
• Oficiální webové stránky
• W3C Community Group
• WebAssembly Design
• WebAssembly [online]. Dostupné online. (anglicky) Je zde použita šablona {{Cite web}} označená jako k „pouze dočasnému použití“. – with info on browser compatibility and specifications (WebAssembly JavaScript API)
• WebAssembly: What and What Next? (youtube)