WebAssembly(Wasm)는 웹 ​​애플리케이션 성능을 향상시키는 강력한 도구로 등장했습니다. 계승 계산을 위한 JavaScript와 비교하여 그 잠재력을 살펴보고 실행 속도를 분석해 보겠습니다.

전제조건:

React 및 웹어셈블리

작업: 계승 계산

JavaScript와 WebAssembly 모두에서 계승 함수를 구현하여 효율성을 비교하겠습니다. 숫자(n)의 계승은 n보다 작거나 같은 모든 양의 정수의 곱입니다.

자바스크립트 계승

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

웹어셈블리 계승(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());
}

WebAssembly로 컴파일
세게 때리다

emcc factorial.c -o factorial.js

자바스크립트 래퍼

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);
}

성능 비교
실행 시간을 측정하기 위해 JavaScript의performance.now() 함수를 사용하겠습니다.

자바스크립트

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");

결과:

Execution times:

JavaScript factorial: 10 ms
WebAssembly factorial: 2 ms

참고: 정확한 비교를 위해서는 여러 테스트를 실행하고 평균을 계산하는 것이 중요합니다. 또한 성능 차이를 증폭시키려면 더 큰 입력 값을 사용하는 것이 좋습니다.

결과 및 분석
일반적으로 WebAssembly는 계승 계산과 같은 계산 집약적인 작업에서 JavaScript보다 성능이 뛰어납니다.

성능 향상은 여러 요인으로 인해 발생합니다.

• 하위 수준 작업: WebAssembly는 기계어 코드에 더 가깝게 작동하여 보다 효율적인 실행이 가능합니다.
• 컴파일: JavaScript 코드는 런타임에 해석되는 반면 WebAssembly는 바이너리 형식으로 컴파일되어 실행 속도가 빨라집니다.
• 메모리 관리: WebAssembly는 종종 메모리 관리를 더 강력하게 제어하여 성능을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 WebAssembly 모듈을 로드하고 초기화하는 오버헤드는 소규모 계산의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

중요 고려 사항

• 오버헤드: WebAssembly에는 모듈 로드 및 초기화와 관련된 약간의 오버헤드가 있어 매우 간단한 계산에 대한 이점이 무효화될 수 있습니다.
• 복잡성: WebAssembly를 사용하면 개발 프로세스가 더 복잡해질 수 있습니다.
• 코드 크기: WebAssembly 모듈은 동등한 JavaScript 코드보다 클 수 있어 초기 로드 시간에 영향을 미칠 수 있습니다.

결론
WebAssembly는 계산량이 많은 워크로드에 대해 상당한 성능 이점을 제공하지만 장단점을 고려하는 것이 중요합니다. 간단한 계산의 경우 WebAssembly 사용에 따른 오버헤드가 성능 향상을 정당화하지 못할 수도 있습니다. 그러나 복잡한 알고리즘이나 실시간 애플리케이션의 경우 WebAssembly가 판도를 바꿀 수 있습니다.