WebAssembly (Wasm) se ha convertido en una poderosa herramienta para mejorar el rendimiento de las aplicaciones web. Exploremos su potencial comparándolo con JavaScript para calcular factoriales y analizar sus velocidades de ejecución.

Requisitos previos:

Reaccionar y WebAssembly

La tarea: calcular factoriales

Implementaremos una función factorial tanto en JavaScript como en WebAssembly para comparar su eficiencia. El factorial de un número (n) es el producto de todos los números enteros positivos menores o iguales a n.

Factorial de JavaScript

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

Factorial WebAssembly (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());
}

Compilando en WebAssembly
Intento

emcc factorial.c -o factorial.js

Contenedor de JavaScript

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);
}

Comparación de rendimiento
Para medir el tiempo de ejecución, usaremos la función performance.now() de JavaScript.

JavaScript

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");

Resultado:

Execution times:

JavaScript factorial: 10 ms
WebAssembly factorial: 2 ms

Nota: Para realizar comparaciones precisas, es esencial ejecutar varias pruebas y calcular promedios. Además, considere usar valores de entrada más grandes para amplificar las diferencias de rendimiento.

Resultados y Análisis
Normalmente, WebAssembly supera a JavaScript en tareas computacionales intensivas como los cálculos factoriales.

La ganancia de rendimiento se debe a varios factores

• Operaciones de nivel inferior: WebAssembly opera más cerca del código de máquina, lo que lleva a una ejecución más eficiente.
• Compilación: el código JavaScript se interpreta en tiempo de ejecución, mientras que WebAssembly se compila en formato binario, lo que resulta en una ejecución más rápida.
• Administración de memoria: WebAssembly a menudo tiene más control sobre la administración de memoria, lo que puede mejorar el rendimiento. Sin embargo, la sobrecarga de cargar e inicializar el módulo WebAssembly podría afectar el rendimiento de cálculos más pequeños.

Consideraciones importantes

• Gastos generales: WebAssembly tiene algunos gastos generales asociados con la carga e inicialización del módulo, lo que podría anular su ventaja para cálculos muy simples.
• Complejidad: el uso de WebAssembly puede agregar complejidad al proceso de desarrollo.
• Tamaño del código: los módulos WebAssembly pueden ser más grandes que el código JavaScript equivalente, lo que afecta los tiempos de carga iniciales.

Conclusión
Si bien WebAssembly ofrece importantes ventajas de rendimiento para cargas de trabajo computacionalmente pesadas, es crucial sopesar las ventajas y desventajas. Para cálculos simples, es posible que la sobrecarga del uso de WebAssembly no justifique las ganancias de rendimiento. Sin embargo, para algoritmos complejos o aplicaciones en tiempo real, WebAssembly puede cambiar las reglas del juego.