摘要：目前正在開發(fā)兩個(gè)編譯器系統(tǒng)。這就意味著有很多功能還在襁褓之中，沒有經(jīng)過徹底思考以及實(shí)際驗(yàn)證。這些特性叫做未來特性。實(shí)現(xiàn)這一功能將會(huì)使用中的，而這一功能的實(shí)現(xiàn)將會(huì)提高程序執(zhí)行的效率。目前瀏覽器在逐漸支持用標(biāo)記來加載模塊。

作者：Lin Clark

編譯：胡子大哈

翻譯原文：http://huziketang.com/blog/posts/detail?postId=58ce7fd3a6d8a07e449fdd26

英文原文：Where is WebAssembly now and what’s next?

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本文是關(guān)于 WebAssembly 系列的第六篇文章（本系列共六篇文章），也同時(shí)是本系列的收尾文章。如果你沒有讀先前文章的話，建議先讀這里。如果對(duì) WebAssembly 沒概念，建議先讀這里（中文文章）。

2017 年 2 月 28 日，四個(gè)主要的瀏覽器一致同意宣布 WebAssembly 的MVP 版本已經(jīng)完成，它是一個(gè)瀏覽器可以搭載的穩(wěn)定版本。

它提供了瀏覽器可以搭載的穩(wěn)定核，這個(gè)核并沒有包含 WebAssembly 組織所計(jì)劃的所有特征，而是提供了可以使 WebAssembly 穩(wěn)定運(yùn)行的基本版本。

這樣一來開發(fā)者就可以使用 WebAssembly 代碼了。對(duì)于舊版本的瀏覽器，開發(fā)者可以通過 asm.js 來向下兼容代碼，asm.js 是 JavaScript 的一個(gè)子集，所有 JS 引擎都可以使用它。另外，通過 Emscripten 工具，你可以把你的應(yīng)用編譯成 WebAssembly 或者 asm.js。

盡管是第一個(gè)版本，WebAssembly 已經(jīng)能發(fā)揮出它的優(yōu)勢(shì)了，未來通過不斷地改善和融入新特征，WebAssembly 會(huì)變的更快。

提升瀏覽器中 WebAssembly 的性能

隨著各種瀏覽器都使自己的引擎支持 WebAssembly，速度提升就變成自然而然的了，目前各大瀏覽器廠商都在積極推動(dòng)這件事情。

JavaScript 和 WebAssembly 之間調(diào)用的中間函數(shù)

目前，在 JS 中調(diào)用 WebAssembly 的速度比本應(yīng)達(dá)到的速度要慢。這是因?yàn)橹虚g需要做一次“蹦床運(yùn)動(dòng)”。JIT 沒有辦法直接處理 WebAssembly，所以 JIT 要先把 WebAssembly 函數(shù)發(fā)送到懂它的地方。這一過程是引擎中比較慢的地方。

按理來講，如果 JIT 知道如何直接處理 WebAssembly 函數(shù)，那么速度會(huì)有百倍的提升。

如果你傳遞的是單一任務(wù)給 WebAssembly 模塊，那么不用擔(dān)心這個(gè)開銷，因?yàn)橹挥幸淮无D(zhuǎn)換，也會(huì)比較快。但是如果是頻繁地從 WebAssembly 和 JavaScript 之間切換，那么這個(gè)開銷就必須要考慮了。

快速加載

JIT 必須要在快速加載和快速執(zhí)行之間做權(quán)衡。如果在編譯和優(yōu)化階段花了大量的時(shí)間，那么執(zhí)行的必然會(huì)很快，但是啟動(dòng)會(huì)比較慢。目前有大量的工作正在研究，如何使預(yù)編譯時(shí)間和程序真正執(zhí)行時(shí)間兩者平衡。

WebAssembly 不需要對(duì)變量類型做優(yōu)化假設(shè)，所以引擎也不關(guān)心在運(yùn)行時(shí)的變量類型。這就給效率的提升提供了更多的可能性，比如可以使編譯和執(zhí)行這兩個(gè)過程并行。

加之最新增加的 JavaScript API 允許 WebAssembly 的流編譯，這就使得在字節(jié)流還在下載的時(shí)候就啟動(dòng)編譯。

FireFox 目前正在開發(fā)兩個(gè)編譯器系統(tǒng)。一個(gè)編譯器先啟動(dòng)，對(duì)代碼進(jìn)行部分優(yōu)化。在代碼已經(jīng)開始運(yùn)行時(shí)，第二個(gè)編譯器會(huì)在后臺(tái)對(duì)代碼進(jìn)行全優(yōu)化，當(dāng)全優(yōu)化過程完畢，就會(huì)將代碼替換成全優(yōu)化版本繼續(xù)執(zhí)行。

添加后續(xù)特性到 WebAssembly 標(biāo)準(zhǔn)的過程

WebAssembly 的發(fā)展是采用小步迭代的方式，邊測(cè)試邊開發(fā)，而不是預(yù)先設(shè)計(jì)好一切。

這就意味著有很多功能還在襁褓之中，沒有經(jīng)過徹底思考以及實(shí)際驗(yàn)證。它們想要寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，還要通過所有的瀏覽器廠商的積極參與。

這些特性叫做：未來特性。這里列出幾個(gè)。

直接操作 DOM

目前 WebAssembly 沒有任何方法可以與 DOM 直接交互。就是說你還不能通過比如 element.innerHTML 的方法來更新節(jié)點(diǎn)。

想要操作 DOM，必須要通過 JS。那么你就要在 WebAssembly 中調(diào)用 JavaScript 函數(shù)（WebAssembly 模塊中，既可以引入 WebAssembly 函數(shù)，也可以引入 JavaScript 函數(shù)）。

不管怎么樣，都要通過 JS 來實(shí)現(xiàn)，這比直接訪問 DOM 要慢得多，所以這是未來一定要解決的一個(gè)問題。

共享內(nèi)存的并發(fā)性

提升代碼執(zhí)行速度的一個(gè)方法是使代碼并行運(yùn)行，不過有時(shí)也會(huì)適得其反，因?yàn)椴煌木€程在同步的時(shí)候可能會(huì)花費(fèi)更多的時(shí)間。

這時(shí)如果能夠使不同的線程共享內(nèi)存，那就能降低這種開銷。實(shí)現(xiàn)這一功能 WebAssembly 將會(huì)使用 JavaScript 中的 SharedArrayBuffer，而這一功能的實(shí)現(xiàn)將會(huì)提高程序執(zhí)行的效率。

SIMD（單指令，多數(shù)據(jù)）

如果你之前了解過 WebAssembly 相關(guān)的內(nèi)容，你可能會(huì)聽說過 SIMD，全稱是：Single Instruction, Multiple Data（單指令，多數(shù)據(jù)），這是并行化的另一種方法。

SIMD 在處理存放大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。比如存放了很多不同數(shù)據(jù)的 vector（容器），就可以用同一個(gè)指令同時(shí)對(duì)容器的不同部分做處理。這種方法會(huì)大幅提高復(fù)雜計(jì)算的效率，比如游戲或者 VR。

這對(duì)于普通 web 應(yīng)用開發(fā)者不是很重要，但是對(duì)于多媒體、游戲開發(fā)者非常關(guān)鍵。

異常處理

許多語言都仿照 C++ 式的異常處理，但是 WebAssembly 并沒有包含異常處理。

如果你用 Emscripten 編譯代碼，就知道它會(huì)模擬異常處理，但是這一過程非常之慢，慢到你都想用 “DISABLE_EXCEPTION_CATCHING” 標(biāo)記把異常處理關(guān)掉。

如果異常處理加入到了 WebAssembly，那就不用采用模擬的方式了。而異常處理對(duì)于開發(fā)者來講又特別重要，所以這也是未來的一大功能點(diǎn)。

其他改進(jìn)——使開發(fā)者開發(fā)起來更簡(jiǎn)單

一些未來特性不是針對(duì)性能的，而是使開發(fā)者開發(fā) WebAssembly 更方便。

一流的開發(fā)者工具。目前在瀏覽器中調(diào)試 WebAssembly 就像調(diào)試匯編一樣，很少的開發(fā)者可以手動(dòng)地把自己的源代碼和匯編代碼對(duì)應(yīng)起來。我們?cè)谥铝τ陂_發(fā)出更加適合開發(fā)者調(diào)試源代碼的工具。

垃圾回收。如果你能提前確定變量類型，那就可以把你的代碼變成 WebAssembly，例如 TypeScript 代碼就可以編譯成 WebAssembly。但是現(xiàn)在的問題是 WebAssembly 沒辦法處理垃圾回收的問題，WebAssembly 中的內(nèi)存操作都是手動(dòng)的。所以 WebAssembly 會(huì)考慮提供方便的 GC 功能，以方便開發(fā)者使用。

ES6 模塊集成。目前瀏覽器在逐漸支持用 script 標(biāo)記來加載 JavaScript 模塊。一旦這一功能被完美執(zhí)行，那么像