WebAssembly چیست؟ چه کاربردی دارد؟
فناوری WebAssembly به عنوان یکی از مهم‌ترین دستاوردهای سال‌های اخیر در حوزه توسعه وب و نرم افزار شناخته میشود. این فناوری با هدف رفع محدودیت‌های عملکردی مرورگرها و فراهم کردن امکان اجرای کدهای سنگین و تخصصی در محیط وب شکل گرفت. WebAssembly این امکان را می‌دهد که برنامه‌هایی که پیش‌تر تنها در محیط‌های بومی اجرا می‌شدند، مانند پروژه‌های نوشته شده با C یا Rust اکنون با سرعتی نزدیک به کد ماشین و در بستری ایمن و قابل حمل اجرا شوند.
WebAssembly چیست؟
وب اسمبلی (Wasm) یک فناوری مدرن و سطح پایین است که به صورت بایت کد طراحی شده تا بتواند کدهای زبانهای سطح بالایی مانند C و Rust را به فرم قابل اجرا در مرورگرها و سایر محیط‌ها تبدیل کند. Wasm به عنوان یک پلتفرم قابل حمل، سریع و ایمن عمل می‌کند و در یک محیط ایزوله اجرا میشود تا امنیت سیستم حفظ شود. برخلاف JavaScript که به صورت تفسیر شونده اجرا میشود، WebAssembly کامپایل شده است و می‌تواند با سرعتی نزدیک به کد بومی اجرا شود، به همین دلیل برای برنامههای سنگین مانند بازیها، شبیه سازیهای علمی و برنامههای چند سکویی گزینه‌ای ایده‌آل محسوب میشود.
زبان Wasm در سال 2015 به واسطه همکاری شرکت‌هایی مثل Mozilla ،Google ،Microsoft و Apple طراحی شد. هدف از طراحی این زبان توسط این شرکت‌ها بهبود برنامه‌ها و اپلیکیشن‌ها بوده است.
نحوه کار WebAssembly
وب اسمبلی برای اجرا در یک ماشین مجازی با هسته‌ای باینری طراحی شده است. این ماشین مجازی می‌تواند در مرورگرهای وب یا محیط‌های مختلفی مانند Node.js ،Go و سرورهای ابری پیاده سازی شود. پس از پیاده سازی ماشین مجازی، کد Wasm در آن بارگذاری شده و در یک محیط ایزوله اجرا می‌گردد تا از دسترسی مستقیم به سیستم جلوگیری شود و امنیت حفظ شود. کد Wasm معمولا توسط کامپایلرهایی که خروجی آنها فرمت Wasm است تولید میشود. این کدها برای کارایی بالا و حجم کم بهینه می‌شوند و می‌توانند به سرعت بارگذاری و اجرا شوند.
WebAssembly یک زبان مستقل نیست، بلکه مکملی برای زبان JavaScript و زبانهای دیگر است. توسعه دهندگان می‌توانند با هر زبان دلخواهی مانند Rust ،C و Kotlin/Native کدزنی کنند و به زبان Wasm کامپایل کنند و در مرورگر خروجی بگیرند.
مزایای WebAssembly
ماشین مجازی WebAssembly مزایای زیادی دارد، مانند:
کارایی بالا
زبان جاوا اسکریپت برای اجرای محاسبات سنگین و برنامههای سنگین تحت وب گزینه مناسبی نیست و از سرعت کارایی پایین‌تری برخوردار است. اما زبان Wasm سرعت بالایی برای اجرای کدها دارد و برای برنامههای سنگین گزینه مناسبی است. این موضوع می‌تواند به دلیل سطح بالا بودن این زبان باشد.
امنیت کد
ماشین مجازی Wasm از بقیه اجزای سیستم جدا است و کد را در محیطی مجزا به اسم Sandboxed اجرا می‌کند. این موضوع باعث شده این زبان امنیت بالاتری را نسبت به زبانهای دیگر ارائه کند و گزینه مناسب‌تری باشد.
انعطاف و تعامل
کد WebAssembly به زبانهای مختلفی می‌تواند تولید شود. به این معنا که هر زبان برنامه نویسی که بتواند خروجی Wasm تولید کند نوشته میشود. این موضوع استفاده مجدد از کد را ممکن می‌سازد و باعث انعطاف بین زبانهای مختلف برنامه نویسی میشود.
چالش‌های WebAssembly
زبان وب اسمبلی دارای Garbage Collection نیست و مدیریت حافظه با آن مشکل است. درست است که زبان JS و Wasm مکمل هم هستند، اما تبادل داده بین این دو زبان همیشه درست انجام نمی‌شود و این موضوع به دلیل متفاوت بودن مدل‌های حافظه آنها است. از طرفی چون این زبان هم مانند جاوااسکریپت در محیط Sandbox اجرا میشود، ریسک‌ها و مشکلات امنیتی دارد.
موارد استفاده از WebAssembly
فرمت باینری WebAssembly کاربردهای مختلفی دارد و در حوزه‌های متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برنامههای تحت وب
برنامههای تحت وب بیشتر با زبان جاوا اسکریپت نوشته می‌شوند اما این زبان مناسب برنامههای سنگین مانند سایت‌های ویرایش ویدیو و بازیها است. فورمت باینری WebAssembly قابلیت افزایش و بهبود عملکرد برنامههای تحت وب را دارد.
توسعه بازی
ماشین مجازی WebAssembly گزینه مناسبی برای توسعه بازیها و بهبود عملکرد آنها در فضای وب است. با این زبان بازیها به صورت مستقیم در فضای مرورگر اجرا می‌شوند.
برنامههای اندروید و دسکتاپ
از دیگر کاربردهای ماشین مجازی WebAssembly توسعه برنامه است اما برنامههای چند سکویی. این نوع برنامه‌ها بدون نیاز به توسعه دوباره برای محیط‌های متفاوت قابل اجرا هستند و در زمان و هزینه‌ها برای توسعه دوباره جلوگیری می‌کنند.
آینده WebAssembly
ماشین مجازی WebAssembly برای توسعه برنامههای تحت وب ایجاد شد اما امروزه فراتر از مرورگرها رفته و امکان اجرای برنامههای سریع‌تر و قابل حمل را در پلتفرم‌های متفاوت ایجاد کرده است. یکی از روندهای مهم آینده WebAssembly، تکامل WASI است که دسترسی امن و قابل حمل به منابع سیستم را برای ماژول‌های Wasm فراهم می‌کند و کاربرد آن را به سرور، محاسبات لبه‌ای و کانتینر سازی گسترش می‌دهد. همچنین، WebAssembly در رایانش بدون سرور با زمان شروع سریع‌تر و امنیت بالا، برای پردازش بدون وقفه و برنامههای حساس به عملکرد ایده آل است. به طور کلی، Wasm در توسعه برنامههای چند سکویی، سریع و امن نقش کلیدی خواهد داشت. برای اجرای ماژول‌های Wasm می‌توانید سرور اختصاصی پویان آی تی را خریداری کنید. پویان آی تی ارائه دهنده پشتیبانی بیست و چهار ساعته با بهترین امکانات و قیمتی مناسب است.
کلام آخر
WebAssembly گامی مهم در تکامل برنامههای تحت وب و نرم افزارهای چند سکویی محسوب میشود. این فناوری با سرعت بالا، امنیت قابل اعتماد و قابلیت تعامل با زبانهای مختلف، توانسته محدودیت‌های قدیمی وب را کنار بزند و امکان اجرای برنامههای حرفه‌ای‌تری را در مرورگر فراهم کند. با رشد روز افزون نیاز به اپلیکیشنهای سریع و قابل حمل، انتظار می‌رود نقش WebAssembly در آینده توسعه نرم افزار بیش از پیش پر رنگ شود و به یکی از پایه‌های اصلی ساخت برنامههای مدرن تبدیل گردد.
سوالات متداول
WebAssembly تقریبا با سرعت نزدیک به زبانهای سطح پایین اجرا میشود، زیرا کامپایل شده است و نیاز به تفسیر در زمان اجرا ندارد.
در توسعه بازیها، شبیه سازیهای علمی، برنامههای تحت وب سنگین، اپلیکیشنهای چند سکویی، پردازش تصویر و ویدیو و ابزارهای مبتنی بر مرورگر ازماشین مجازی WebAssembly استفاده میشود.
منابع
- https://tetrate.io/learn/what-is-wasm
- https://blog.pixelfreestudio.com/the-future-of-webassembly-trends-to-watch-in-2024/
اولین دیدگاه را اضافه کنید.