برز WebAssembly (Wasm) كأداة قوية لتعزيز أداء تطبيقات الويب. دعونا نستكشف إمكاناتها من خلال مقارنتها بجافا سكريبت لحساب المضروب وتحليل سرعات تنفيذها.

المتطلبات المسبقة:

رد الفعل وWebAssembly

المهمة: حساب العوامل

سنقوم بتنفيذ دالة مضروبة في كل من JavaScript وWebAssembly لمقارنة كفاءتها. مضروب الرقم (n) هو حاصل ضرب جميع الأعداد الصحيحة الموجبة الأصغر من أو تساوي n.

عامل جافا سكريبت

function factorialJS(n) {
  if (n === 0 || n === 1) {
    return 1;
  }
  return n * factorialJS(n - 1);
}

عامل تجميع الويب (factorial.c)

#include 

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

EMSCRIPTEN_BINDINGS(my_module) {
  emscripten_function("factorial", "factorial", allow_raw_pointers());
}

التحويل إلى WebAssembly
سحق

emcc factorial.c -o factorial.js

غلاف جافا سكريبت

const Module = {
  // ... other necessary fields
};

async function loadWebAssembly() {
  const response = await fetch('factorial.wasm');
  const buffer = await response.arrayBuffer();
  Module.wasmBinary = new Uint8Array(buffer);
  await Module();
}

function factorialWasm(n) {
  return Module._factorial(n);
}

مقارنة الأداء
لقياس وقت التنفيذ، سنستخدم وظيفة Performance.now() الخاصة بجافا سكريبت.

جافا سكريبت

function measureTime(func, ...args) {
  const start = performance.now();
  const result = func(...args);
  const end = performance.now();
  return { result, time: end - start };
}

// Usage:
console.log("Execution times:\n");

const jsResult = measureTime(factorialJS, 20);
console.log('JavaScript factorial:', jsResult.time, "ms");

// Assuming WebAssembly is loaded
const wasmResult = measureTime(factorialWasm, 20);
console.log('WebAssembly factorial:', wasmResult.time, "ms");

نتيجة:

Execution times:

JavaScript factorial: 10 ms
WebAssembly factorial: 2 ms

ملاحظة: لإجراء مقارنات دقيقة، من الضروري إجراء اختبارات متعددة وحساب المتوسطات. ضع في اعتبارك أيضًا استخدام قيم إدخال أكبر لتضخيم اختلافات الأداء.

النتائج والتحليل
عادةً ما يتفوق WebAssembly على JavaScript في المهام الحسابية المكثفة مثل العمليات الحسابية.

يرجع ارتفاع الأداء إلى عدة عوامل

• العمليات ذات المستوى الأدنى: يعمل WebAssembly بشكل أقرب إلى كود الجهاز، مما يؤدي إلى تنفيذ أكثر كفاءة.
• التجميع: يتم تفسير كود JavaScript في وقت التشغيل، بينما يتم تجميع WebAssembly في تنسيق ثنائي، مما يؤدي إلى تنفيذ أسرع.
• إدارة الذاكرة: غالبًا ما يتمتع WebAssembly بمزيد من التحكم في إدارة الذاكرة، مما قد يؤدي إلى تحسين الأداء. ومع ذلك، قد يؤثر الحمل الزائد لتحميل وحدة WebAssembly وتهيئتها على أداء العمليات الحسابية الأصغر.

اعتبارات هامة

• الحمل الزائد: يحتوي WebAssembly على بعض الحمل المرتبط بتحميل الوحدة وتهيئتها، مما قد ينفي ميزته بالنسبة للحسابات البسيطة جدًا.
• التعقيد: يمكن أن يؤدي استخدام WebAssembly إلى إضافة تعقيد إلى عملية التطوير.
• حجم الكود: يمكن أن تكون وحدات WebAssembly أكبر من كود JavaScript المكافئ، مما يؤثر على أوقات التحميل الأولية.

خاتمة
على الرغم من أن WebAssembly يوفر مزايا أداء كبيرة لأحمال العمل الثقيلة حسابيًا، إلا أنه من الضروري تقييم المقايضات. بالنسبة للحسابات البسيطة، قد لا يبرر الحمل الزائد لاستخدام WebAssembly مكاسب الأداء. ومع ذلك، بالنسبة للخوارزميات المعقدة أو التطبيقات في الوقت الفعلي، يمكن أن يغير WebAssembly قواعد اللعبة.