JavaScript系列(32)-- WebAssembly集成详解
JavaScript WebAssembly集成详解 🚀
今天,让我们深入了解JavaScript与WebAssembly的集成,这是一项能够显著提升Web应用性能的关键技术。
WebAssembly基础概念 🌟
💡 小知识:WebAssembly(简称Wasm)是一种低级的类汇编语言,它具有紧凑的二进制格式,能够以接近原生的速度运行。它被设计为可以和JavaScript一起协同工作,为Web应用提供高性能计算能力。
基本集成实现 📊
// 1. 加载WebAssembly模块
async function loadWasmModule() {try {const response = await fetch('example.wasm');const bytes = await response.arrayBuffer();const wasmModule = await WebAssembly.instantiate(bytes);return wasmModule.instance.exports;} catch (error) {console.error('Failed to load WASM module:', error);throw error;}
}// 2. 内存管理
class WasmMemoryManager {constructor(initialPages = 1) {this.memory = new WebAssembly.Memory({ initial: initialPages,maximum: 100 });this.buffer = new Uint8Array(this.memory.buffer);}writeString(str, offset) {const encoder = new TextEncoder();const bytes = encoder.encode(str);this.buffer.set(bytes, offset);return bytes.length;}readString(offset, length) {const decoder = new TextDecoder();return decoder.decode(this.buffer.slice(offset, offset + length));}
}// 3. 基本类型转换
class WasmTypeConverter {static toWasmInt(num) {return num | 0; // 转换为32位整数}static toWasmFloat(num) {return Math.fround(num); // 转换为32位浮点数}static fromWasmInt(num) {return Number(num);}
}
高级集成模式 🚀
// 1. 异步加载器
class WasmLoader {constructor(wasmUrl) {this.wasmUrl = wasmUrl;this.modulePromise = null;}async load() {if (!this.modulePromise) {this.modulePromise = WebAssembly.instantiateStreaming(fetch(this.wasmUrl));}const { instance } = await this.modulePromise;return instance.exports;}async loadWithImports(imports) {const response = await fetch(this.wasmUrl);const bytes = await response.arrayBuffer();return WebAssembly.instantiate(bytes, imports);}
}// 2. 共享内存通信
class SharedMemoryBridge {constructor(size = 1024 * 1024) { // 1MBthis.sharedMemory = new SharedArrayBuffer(size);this.view = new Int32Array(this.sharedMemory);}write(index, value) {Atomics.store(this.view, index, value);}read(index) {return Atomics.load(this.view, index);}waitFor(index, expectedValue) {Atomics.wait(this.view, index, expectedValue);}notify(index) {Atomics.notify(this.view, index, 1);}
}// 3. 性能监控包装器
class WasmPerformanceWrapper {constructor(wasmExports) {this.exports = wasmExports;this.metrics = new Map();}wrap(functionName) {const original = this.exports[functionName];const metrics = this.metrics;this.exports[functionName] = function(...args) {const start = performance.now();try {return original.apply(this, args);} finally {const duration = performance.now() - start;const current = metrics.get(functionName) || [];current.push(duration);metrics.set(functionName, current);}};}getMetrics(functionName) {const times = this.metrics.get(functionName) || [];return {calls: times.length,averageTime: times.reduce((a, b) => a + b, 0) / times.length,maxTime: Math.max(...times),minTime: Math.min(...times)};}
}
实际应用场景 💼
// 1. 图像处理应用
class WasmImageProcessor {constructor(wasmModule) {this.wasm = wasmModule;this.memory = new WasmMemoryManager(10); // 10 pages}async processImage(imageData) {const ptr = this.wasm.allocateMemory(imageData.length);const buffer = new Uint8ClampedArray(this.memory.memory.buffer,ptr,imageData.length);buffer.set(imageData);await this.wasm.processImage(ptr, imageData.width, imageData.height);return new ImageData(buffer,imageData.width,imageData.height);}
}// 2. 密码学应用
class WasmCrypto {constructor(wasmModule) {this.wasm = wasmModule;}async hash(data) {const encoder = new TextEncoder();const input = encoder.encode(data);const inputPtr = this.wasm.allocate(input.length);new Uint8Array(this.wasm.memory.buffer).set(input, inputPtr);const hashPtr = await this.wasm.computeHash(inputPtr, input.length);const hashLength = 32; // SHA-256const hashArray = new Uint8Array(this.wasm.memory.buffer,hashPtr,hashLength);return Array.from(hashArray).map(b => b.toString(16).padStart(2, '0')).join('');}
}// 3. 数学计算应用
class WasmMath {constructor(wasmModule) {this.wasm = wasmModule;}async computeMatrix(matrix1, matrix2) {const rows1 = matrix1.length;const cols1 = matrix1[0].length;const cols2 = matrix2[0].length;const ptr1 = this.wasm.allocateMatrix(rows1 * cols1);const ptr2 = this.wasm.allocateMatrix(cols1 * cols2);// 转换并复制数据到WASM内存this.copyMatrixToWasm(matrix1, ptr1);this.copyMatrixToWasm(matrix2, ptr2);const resultPtr = await this.wasm.multiplyMatrices(ptr1, ptr2, rows1, cols1, cols2);return this.readMatrixFromWasm(resultPtr, rows1, cols2);}
}
性能优化技巧 ⚡
// 1. 内存池优化
class WasmMemoryPool {constructor(initialSize = 1024 * 1024) {this.memory = new WebAssembly.Memory({initial: initialSize / 65536, // 每页64KBmaximum: 100});this.allocations = new Map();this.freeList = [{offset: 0,size: initialSize}];}allocate(size) {// 查找最佳匹配的空闲块const blockIndex = this.freeList.findIndex(block => block.size >= size);if (blockIndex === -1) {throw new Error('Out of memory');}const block = this.freeList[blockIndex];const allocation = {offset: block.offset,size: size};// 更新空闲列表if (block.size === size) {this.freeList.splice(blockIndex, 1);} else {block.offset += size;block.size -= size;}this.allocations.set(allocation.offset, allocation);return allocation.offset;}free(offset) {const allocation = this.allocations.get(offset);if (!allocation) return;this.allocations.delete(offset);this.freeList.push(allocation);this.mergeFreeBlocks();}mergeFreeBlocks() {this.freeList.sort((a, b) => a.offset - b.offset);for (let i = 0; i < this.freeList.length - 1; i++) {const current = this.freeList[i];const next = this.freeList[i + 1];if (current.offset + current.size === next.offset) {current.size += next.size;this.freeList.splice(i + 1, 1);i--;}}}
}// 2. 并行计算优化
class WasmParallelCompute {constructor(wasmModule, threadCount = navigator.hardwareConcurrency) {this.wasm = wasmModule;this.threadCount = threadCount;this.workers = [];this.initWorkers();}async initWorkers() {const sharedMemory = new SharedArrayBuffer(1024 * 1024);for (let i = 0; i < this.threadCount; i++) {const worker = new Worker('wasm-worker.js');worker.postMessage({ type: 'init',memory: sharedMemory,wasmModule: this.wasm});this.workers.push(worker);}}async computeParallel(data) {const chunkSize = Math.ceil(data.length / this.threadCount);const promises = this.workers.map((worker, index) => {const start = index * chunkSize;const end = Math.min(start + chunkSize, data.length);const chunk = data.slice(start, end);return new Promise(resolve => {worker.onmessage = e => resolve(e.data);worker.postMessage({ type: 'compute',data: chunk});});});const results = await Promise.all(promises);return this.mergeResults(results);}
}// 3. 缓存优化
class WasmCache {constructor(maxSize = 100) {this.cache = new Map();this.maxSize = maxSize;}set(key, value) {if (this.cache.size >= this.maxSize) {const oldestKey = this.cache.keys().next().value;this.cache.delete(oldestKey);}this.cache.set(key, {value,timestamp: Date.now()});}get(key) {const entry = this.cache.get(key);if (entry) {entry.timestamp = Date.now();return entry.value;}return null;}cleanup(maxAge = 3600000) { // 1小时const now = Date.now();for (const [key, entry] of this.cache.entries()) {if (now - entry.timestamp > maxAge) {this.cache.delete(key);}}}
}
最佳实践建议 💡
- 模块化设计
// 1. 模块化WASM加载器
class ModularWasmLoader {static async load(modules) {const instances = new Map();for (const [name, url] of Object.entries(modules)) {const instance = await loadWasmModule(url);instances.set(name, instance);}return {get(moduleName) {return instances.get(moduleName);},call(moduleName, functionName, ...args) {const module = instances.get(moduleName);if (!module) {throw new Error(`Module ${moduleName} not found`);}return module.exports[functionName](...args);}};}
}// 2. 错误处理
class WasmErrorHandler {static wrap(promise) {return promise.catch(error => {if (error instanceof WebAssembly.RuntimeError) {console.error('WASM runtime error:', error);throw new Error('WASM execution failed');}if (error instanceof WebAssembly.LinkError) {console.error('WASM linking error:', error);throw new Error('WASM module linking failed');}throw error;});}
}// 3. 资源管理
class WasmResourceManager {constructor() {this.resources = new Map();}register(resource) {this.resources.set(resource.id, resource);}async cleanup() {for (const resource of this.resources.values()) {await resource.dispose();}this.resources.clear();}
}
结语 📝
WebAssembly为JavaScript应用带来了前所未有的性能提升可能。通过本文,我们学习了:
- WebAssembly的基本概念和集成方法
- 高级集成模式和内存管理
- 实际应用场景和示例
- 性能优化技巧
- 最佳实践和设计模式
💡 学习建议:在使用WebAssembly时,要注意平衡开发复杂度和性能收益。不是所有场景都适合使用WebAssembly,要根据实际需求选择合适的解决方案。
如果你觉得这篇文章有帮助,欢迎点赞收藏,也期待在评论区看到你的想法和建议!👇
终身学习,共同成长。
咱们下一期见
💻
相关文章:
JavaScript系列(32)-- WebAssembly集成详解
JavaScript WebAssembly集成详解 🚀 今天,让我们深入了解JavaScript与WebAssembly的集成,这是一项能够显著提升Web应用性能的关键技术。 WebAssembly基础概念 🌟 💡 小知识:WebAssembly(简称W…...

wps数据分析000002
目录 一、快速定位技巧 二、快速选中技巧 全选 选中部分区域 选中部分区域(升级版) 三、快速移动技巧 四、快速录入技巧 五、总结 一、快速定位技巧 ctrl→(上下左右)快速定位光标对准单元格的上下部分双击名称单元格中…...

无降智o1 pro——一次特别的ChatGPT专业模式探索
这段时间和朋友们交流 ChatGPT 的使用心得,大家都提到一个很“神秘”的服务:它基于 O1 Pro 模型,能够在对话里一直保持相对高水平的理解和回复,不会突然变得“降智”。同时,整体使用还做了免折腾的网络设置——简单一点…...
前端:前端开发任务分解 / 开发清单
一、背景 前端开发过程中,好多任务同时开发,或者一个大的任务分解为若干个子任务进行开发,分解出去的很多内容容易记不清楚 / 不易过程管理,所以记录表格如下,方便开发同事,也辅助掌握整体开发情况。 二、…...

【Django自学】Django入门:如何使用django开发一个web项目(非常详细)
测试机器:windows11 x64 python版本:3.11 一、安装Django 安装步骤非常简单,使用pip安装就行 pip install django安装完成之后,python的 Scripts 文件夹下,会多一个 django-admin.exe (管理创建django项目的工具)。…...
面试经验分享-回忆版某小公司
说说你项目中数据仓库是怎么分层的,为什么要分层? 首先是ODS层,连接数据源和数据仓库,数据会进行简单的ETL操作,数据来源通常是业务数据库,用户日志文件或者来自消息队列的数据等 中间是核心的数据仓库层&a…...
WebSocket——推送方案选型
一、前言:为何需要服务端主动推送? 在现代应用中,很多功能都依赖于“消息推送”。比如: 小红点提醒:我们经常在手机应用里看到的一个小红点提示,表示有新的消息或任务需要我们关注。新消息提醒࿱…...
山石防火墙命令行配置示例
现网1台山石SG6000防火墙,配置都可以通过GUI实现。 但有一些配置在命令行下配置效率更高,比如在1个已有策略中添加1个host或端口。 下面的双引号可以不加 1 创建服务 1.1 单个端口 service "tcp-901"tcp dst-port 901 1.2 端口范围 servi…...

LLM - 大模型 ScallingLaws 的 C=6ND 公式推导 教程(1)
欢迎关注我的CSDN:https://spike.blog.csdn.net/ 本文地址:https://spike.blog.csdn.net/article/details/145185794 Scaling Laws (缩放法则) 是大模型领域中,用于描述 模型性能(Loss) 与 模型规模N、数据量D、计算资源C 之间关系的经验规律…...

Leetcode 983. 最低票价 动态规划
原题链接:Leetcode 983. 最低票价 class Solution { public:int mincostTickets(vector<int>& days, vector<int>& costs) {int n days.size();int last days[n - 1];int dp[last 1];map<int, int> mp;for (auto x : days)mp[x] 1;dp…...
Kafka——两种集群搭建详解 k8s
1、简介 Kafka是一个能够支持高并发以及流式消息处理的消息中间件,并且Kafka天生就是支持集群的,今天就主要来介绍一下如何搭建Kafka集群。 Kafka目前支持使用Zookeeper模式搭建集群以及KRaft模式(即无Zookeeper)模式这两种模式搭…...
springboot使用websocket
文章目录 一、概述1、简介 二、 使用1、引包2、配置处理器3、前端测试 一、概述 1、简介 简介略,附上官方文档,spring5和spring6的官方文档内容大致是一样的: https://docs.spring.io/spring-framework/docs/5.2.25.RELEASE/spring-framewo…...

Redis的安装和配置、基本命令
一、实验目的 本实验旨在帮助学生熟悉Redis的安装、配置和基本使用,包括启动Redis服务、使用命令行客户端进行操作、配置Redis、进行多数据库操作以及掌握键值相关和服务器相关的命令。 二、实验环境准备 1. JAVA环境准备:确保Java Development Kit …...

Rnote:Star 8.6k,github上的宝藏项目,手绘与手写画图笔记,用它画图做笔记超丝滑,值得尝试!
嗨,大家好,我是小华同学,关注我们获得“最新、最全、最优质”开源项目和高效工作学习方法 Rnote是一款开源的基于矢量的绘图应用,专为学生、教师以及绘图板用户设计。它支持草图绘制、手写笔记以及对文档和图片进行注释。Rnote提供…...

python如何解析word文件格式(.docx)
python如何解析word文件格式(.docx) .docx文件遵从开源的“Office Open XML标准”,这意味着我们能用python的文本操作对它进行操作(实际上PPT和Excel也是)。而且这并不是重复造轮子,因为市面上操作.docx的…...

「刘一哥GIS」系列专栏《GRASS GIS零基础入门实验教程(配套案例数据)》专栏上线了
「刘一哥GIS」系列专栏《GRASS GIS零基础入门实验教程》全新上线了,欢迎广大GISer朋友关注,一起探索GIS奥秘,分享GIS价值! 本专栏以实战案例的形式,深入浅出地介绍了GRASS GIS的基本使用方法,用一个个实例讲…...

使用nginx搭建通用的图片代理服务器,支持http/https/重定向式图片地址
从http切换至https 许多不同ip的图片地址需要统一进行代理 部分图片地址是重定向地址 nginx配置 主站地址:https://192.168.123.100/ 主站nginx配置 server {listen 443 ssl;server_name localhost;#ssl证书ssl_certificate ../ssl/ca.crt; #私钥文件ssl_ce…...

零基础构建最简单的 Tauri2.0 桌面项目 Star 88.4k!!!
目录 预安装环境 安装nodejs windows下安装 linux下安装 nodejs常遇问题 安装C环境 介绍 下载 安装 安装Rust语言 Tauri官网 安装 vscode 安装 rust 插件 安装 Tauri 插件 运行成果 预安装环境 安装nodejs windows下安装 NodeJs_安装及下载_哔哩哔哩_bilibi…...

智能科技与共情能力加持,哈曼重新定义驾乘体验
2025年1月6日,拉斯维加斯,2025年国际消费电子展——想象一下,当您步入一辆汽车,它不仅能响应您的指令,更能理解您的需求、适应您的偏好,并为您创造一个独特且专属的交互环境。作为汽车科技领域的知名企业和…...

猫贫血吃什么能快速补血?
各位铲屎官们,看到自家猫咪无精打采、小脸苍白,是不是特别心疼?贫血可是猫咪健康的大敌,今天就来给大家支支招,哪些食物和方法能让猫咪快速补血,恢复活力! 一、红肉及内脏类 红肉是补血的“主力…...
【Linux】shell脚本忽略错误继续执行
在 shell 脚本中,可以使用 set -e 命令来设置脚本在遇到错误时退出执行。如果你希望脚本忽略错误并继续执行,可以在脚本开头添加 set e 命令来取消该设置。 举例1 #!/bin/bash# 取消 set -e 的设置 set e# 执行命令,并忽略错误 rm somefile…...

【网络安全产品大调研系列】2. 体验漏洞扫描
前言 2023 年漏洞扫描服务市场规模预计为 3.06(十亿美元)。漏洞扫描服务市场行业预计将从 2024 年的 3.48(十亿美元)增长到 2032 年的 9.54(十亿美元)。预测期内漏洞扫描服务市场 CAGR(增长率&…...

学校招生小程序源码介绍
基于ThinkPHPFastAdminUniApp开发的学校招生小程序源码,专为学校招生场景量身打造,功能实用且操作便捷。 从技术架构来看,ThinkPHP提供稳定可靠的后台服务,FastAdmin加速开发流程,UniApp则保障小程序在多端有良好的兼…...

MFC 抛体运动模拟:常见问题解决与界面美化
在 MFC 中开发抛体运动模拟程序时,我们常遇到 轨迹残留、无效刷新、视觉单调、物理逻辑瑕疵 等问题。本文将针对这些痛点,详细解析原因并提供解决方案,同时兼顾界面美化,让模拟效果更专业、更高效。 问题一:历史轨迹与小球残影残留 现象 小球运动后,历史位置的 “残影”…...
JS手写代码篇----使用Promise封装AJAX请求
15、使用Promise封装AJAX请求 promise就有reject和resolve了,就不必写成功和失败的回调函数了 const BASEURL ./手写ajax/test.jsonfunction promiseAjax() {return new Promise((resolve, reject) > {const xhr new XMLHttpRequest();xhr.open("get&quo…...
JavaScript 数据类型详解
JavaScript 数据类型详解 JavaScript 数据类型分为 原始类型(Primitive) 和 对象类型(Object) 两大类,共 8 种(ES11): 一、原始类型(7种) 1. undefined 定…...
PostgreSQL——环境搭建
一、Linux # 安装 PostgreSQL 15 仓库 sudo dnf install -y https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/reporpms/EL-$(rpm -E %{rhel})-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm# 安装之前先确认是否已经存在PostgreSQL rpm -qa | grep postgres# 如果存在࿰…...
日常一水C
多态 言简意赅:就是一个对象面对同一事件时做出的不同反应 而之前的继承中说过,当子类和父类的函数名相同时,会隐藏父类的同名函数转而调用子类的同名函数,如果要调用父类的同名函数,那么就需要对父类进行引用&#…...

Linux入门课的思维导图
耗时两周,终于把慕课网上的Linux的基础入门课实操、总结完了! 第一次以Blog的形式做学习记录,过程很有意思,但也很耗时。 课程时长5h,涉及到很多专有名词,要去逐个查找,以前接触过的概念因为时…...

机器学习复习3--模型评估
误差与过拟合 我们将学习器对样本的实际预测结果与样本的真实值之间的差异称为:误差(error)。 误差定义: ①在训练集上的误差称为训练误差(training error)或经验误差(empirical error&#x…...