Qu'est-ce que WebAssembly ?
WebAssembly est un nouveau type de code pouvant être exécuté dans les navigateurs modernes et fournissant de nouvelles fonctionnalités ainsi que des gains majeurs en performance. Il n'est pas particulièrement destiné à être écrit à la main, mais il est plutôt conçu pour être une cible de compilation efficace pour les langages source de bas niveau tels C, C ++, Rust, etc. WebAssembly est un langage bas niveau, de style assembleur, avec un format binaire compact qui tourne avec des performances proches du natif et fourni au langage une gestion bas niveau de la mémoire tout comme le C++ et Rust comme cible de compilation afin de pouvoir tourner sur le web. (Notez qu'une priorité de WebAssembly est de supporter les langages avec modèles de mémoire à garbage-collector dans le futur.)
JavaScript est un langage haut niveau, flexible et suffisamment expressif pour écrire des applications web. Il possède beaucoup d'avantages il est dynamiquement typé, ne nécessite aucune étape de compilation, et a un écosystème foisonnant qui lui fourni de puissants frameworks, bibliothèques, et autres outils.
Cela a d'énormes implications pour la plate-forme web il fournit un moyen d'exécuter un code écrit dans divers langages sur le web à une vitesse proche du natif, avec des applications clientes exécutées sur le web qui auparavant n'auraient pas pu être réalisées.
De plus, vous ne devez même pas savoir comment créer du code WebAssembly pour en profiter. Les modules WebAssembly peuvent être importés dans une application web (ou Node.js) en exposant les fonctions WebAssembly à utiliser via JavaScript. Les frameworks JavaScript pourraient utiliser WebAssembly pour conférer des avantages massifs de performance et de nouvelles fonctionnalités tout en rendant la fonctionnalité facilement accessible aux développeurs web.
Objectifs de WebAssembly
WebAssembly est en cours de création en tant que standard ouvert au sein du W3C WebAssembly Community Group avec les objectif suivants :
Être rapide, efficace et portable
Le code WebAssembly peut être exécuté à une vitesse proche du natif sur plusieurs plateformes en profitant des capacités matérielles communes.
Ne pas casser le web
WebAssembly est conçu de manière à facilement s'associer aux autres technologies web et à maintenir une rétrocompatibilité.
La sécurité
WebAssembly est conçu pour être exécuté dans un environnement sûr, en sandbox. Comme d'autres codes web, il imposera les règles de même origine du navigateur, ainsi que ses politiques d'autorisations.
Être lisible et débuggable
WebAssembly est un langage d'assemblage de bas niveau, mais son format de texte est lisible par l'homme et permet au code d'être écrit, lu et débuggé à la main.
Note : WebAssembly aura également des usages en dehors du web et des environnements JavaScript (voir Non-web embeddings).
Comment WebAssembly s'intègre dans la plateforme web?
La plateforme web peut s'imaginer comme composée de deux parties :
- Une machine virtuelle (VM) qui exécute le code de la Web app, e.g le code JavaScript qui fait tourner vos applications.
- Une ensemble de Web APIs que la Web app peut appeler pour contrôler les fonctionnalités des navigateurs/appareils et réaliser des actions (DOM, CSSOM, WebGL, IndexedDB, Web Audio API, etc.).
De plus, le coût du téléchargement, du parsing et de la compilation de très grosses applications JavaScript peut être prohibitif. L'utilisation de mobiles ou d'autres plateformes à puissance réduite accentue d'autant plus l'effet de goulet d'étranglement des performances.
WebAssembly est un langage différent de JavaScript, mais n'a pas pour but de le remplacer. Il faut plutôt l'envisager comme complément, travaillant "main dans la main" avec JavaScript, permettant ainsi aux développeurs WEB de prendre avantage des points forts de chacun des deux langages :
Avec l'apparition du WebAssembly dans les navigateurs, la machine virtuelle dont nous parlions précédemment charge et exécute deux type de code - JavaScript ET WebAssembly.
Les deux différents type de code peuvent s'appeler si nécessaire — l'API WebAssembly JavaScript enveloppe le code exporté avec des fonctions JavaScript qui peuvent être appelées normalement et le code WebAssembly peut importer et appeler normalement de manière synchrone les fonctions JavaScript. En fait, l'unité de base de code WebAssembly est appelée module et est similaire par de nombreux aspects aux modules ES2015.
Les concepts clefs du WebAssembly
Il y a différents concepts clefs nécessaires pour comprendre comment fonctionne WebAssembly dans le navigateur. Tous ces concepts se retrouvent totalement dans l'API WebAssembly JavaScript.
Module
Représente un binaire WebAssembly qui a été compilé en code exécutable par le navigateur. Un module est sans état et peut donc être explicitement mis en cache dans IndexedDB ou partagé entre le contexte fenêtre et les workers (via post message()). Un module déclare des imports et des exports.
Instance
Représente un module associé avec tous les états qu'il utilise à l'exécution à savoir la mémoire, la table précédemment citée et un ensemble de données importées. Une instance est comme un module ES2015 qui a été chargée dans un contexte global avec un ensemble d'imports.
Table
Représente un tableau typé de référence (comme par exemple des fonctions) qui ne peut pas être stocké de manière brute en mémoire (pour des raisons de sécurité et de portabilité).
Mémoire
Représente un ArrayBuffer redimensionnable qui contient un tableau d'octets contiguë accessible en lecture/écriture par les instructions bas niveau d'accès mémoire du WebAssembly.
Note : Il existe des propositions future pour permettre au WebAssembly d'appeler directement l'API Web
Écrire du WebAssembly directement
Voulez vous construire votre propre compilateur ou vos propres outils ou faire une librairie JavaScript qui génère du WebAssembly à la volée ?
De la même manière que les langages assembleur physiques, le format binaire du WebAssembly a une représentation textuelle. Ces deux formats ont un fonctionnement équivalents. Vous pouvez écrire ou générer ce format à la main et ensuite le convertir au format binaire avec un des nombreux outils de conversion texte vers binaire WebAssembly.
Pour un guide simple sur comment réaliser ceci, regarder notre article Convertir le WebAssembly au format text en wasm.