웹어셈블리란 무엇이며 어디에 사용되나요?-JS 튜토리얼-php.cn

What Is WebAssembly And What Is It Used For?

웹어셈블리 이해

WebAssembly(WASM)는 프로그래밍 언어의 이식 가능한 컴파일 대상으로 설계된 하위 수준의 이진 명령 형식입니다. 전자상거래 웹사이트 개발 서비스(https://expert-soft.com/services/ecommerce-web-development/)를 원하는 기업을 위해 WASM은 강력한 기술 역량을 제공합니다. 개발자가 웹 브라우저에서 기본 속도에 가까운 속도로 고성능 애플리케이션을 실행할 수 있도록 해주는 범용 코드 변환기라고 생각하세요. 전통적인 의미의 프로그래밍 언어가 아니라, 다양한 프로그래밍 언어와 웹 환경 간의 격차를 해소하는 컴팩트하고 효율적인 형식입니다.

WASM 작동 방식

웹 프로그래밍에 대한 WebAssembly의 혁신적인 접근 방식을 이해하려면 기본 원리와 작동 메커니즘을 이해하는 것이 중요합니다. 이 혁신적인 기술은 전례 없는 성능과 크로스 플랫폼 호환성을 제공하여 웹 개발의 중요한 도약을 의미합니다.

WebAssembly는 웹 환경에서 복잡한 계산 작업이 실행되는 방식을 근본적으로 변화시킵니다. 개발자가 여러 고급 프로그래밍 언어의 코드를 매우 효율적인 바이너리 형식으로 컴파일할 수 있도록 함으로써 웹 브라우저에서 정교한 애플리케이션을 놀라운 속도와 효율성으로 직접 실행할 수 있는 범용 실행 플랫폼을 만듭니다.

WebAssembly가 등장하기 전에는 JavaScript가 웹 브라우저에서 지원하는 유일한 프로그래밍 언어였습니다. 그러나 WASM은 JavaScript를 대체하기 위한 것이 아니라 기능을 향상시키기 위한 것입니다. 이 기술은 특히 비디오 편집, 게임 개발, 복잡한 디자인 애플리케이션 등 계산 집약적인 시나리오에서 JavaScript의 성능 제한을 해결합니다.

WebAssembly 실행 모델: 세부 분석

- 편집과정.
개발자는 C, Rust 또는 기타 호환 가능한 고급 프로그래밍 언어로 코드를 작성하는 것부터 시작합니다. Emscripten과 같은 특수 WASM 컴파일러를 사용하여 이 소스 코드를 컴팩트하고 고도로 최적화된 바이트코드로 변환합니다. 이 바이트코드는 고급 프로그래밍 구조와 기계 실행 가능 명령어 사이의 격차를 해소하는 중개 형식을 나타냅니다.

- 모듈 로딩 및 실행
웹 페이지에 WebAssembly 모듈이 통합되면 브라우저는 정교한 로딩 메커니즘을 시작합니다. WASM 엔진은 컴파일된 모듈을 검색하고 바이트코드를 기본 하드웨어 아키텍처에서 직접 실행할 수 있는 기본 기계어 코드로 동적으로 변환합니다.

- JIT(Just-In-Time) 편집
기술 WebAssembly는 코드 실행을 실시간으로 최적화하는 지능적인 Just-in-Time 컴파일 전략을 사용합니다. WASM은 필요할 때 정확하게 코드를 컴파일하고 특정 장치 및 플랫폼에 맞게 컴파일을 조정함으로써 거의 기본 성능 수준을 달성합니다. 이러한 접근 방식은 복잡한 웹 기반 게임 및 멀티미디어 도구와 같이 리소스 집약적인 애플리케이션에 매우 적합합니다.

WebAssembly의 주요 아키텍처 구성 요소

- 모듈: 편집 초석
WASM 모듈은 브라우저에서 실행 가능한 기계어 코드로 실행되는 컴파일된 바이너리 변환을 나타냅니다. 상태 비저장 특성을 특징으로 하며 Blob 객체와 놀라운 유사성을 공유하므로 postMessage()를 통해 다양한 창 및 웹 작업자 간에 명시적인 공유가 가능합니다. ECMAScript 모듈과 유사하게 WebAssembly 모듈은 강력한 가져오기 및 내보내기 메커니즘을 갖추고 있어 원활한 통합과 모듈식 코드 설계를 촉진합니다.

- 메모리: 동적 바이트 관리
WebAssembly의 메모리는 동적으로 크기 조정이 가능한 ArrayBuffer로 작동하여 선형 바이트 배열 역할을 합니다. 이 낮은 수준의 메모리 액세스 메커니즘을 통해 WebAssembly는 특수한 명령을 통해 바이트를 읽고 쓸 수 있어 메모리 관리 및 데이터 조작에 대한 전례 없는 제어 기능을 제공합니다.

- 테이블: 참고자료 관리
테이블은 메모리에 원시 바이트로 직접 저장할 수 없는 참조를 저장하도록 특별히 설계된 정교하고 크기 조정 가능한 유형 배열을 나타냅니다. 이러한 아키텍처 설계는 향상된 안전성과 휴대성을 보장하여 직접적인 메모리 조작으로 인한 잠재적인 보안 취약성을 방지합니다.

- 인스턴스: 런타임 실행 컨텍스트
인스턴스는 포괄적인 런타임 상태와 모듈의 융합으로 나타납니다. 여기에는 연관된 메모리, 테이블 및 가져온 값 세트가 포함됩니다. 개념적으로 인스턴스는 사전 정의된 가져오기 세트를 사용하여 특정 전역 컨텍스트에 로드된 ECMAScript 모듈을 미러링하여 완전한 실행 환경을 생성합니다.

스택 머신 역학
기본적으로 WebAssembly는 정교한 명령어 세트 아키텍처(ISA)를 구현하는 스택 머신으로 작동합니다. 이 설계를 통해 루프 관리, 산술 연산, 메모리 액세스 메커니즘을 포함한 계산 프로세스를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 스택 머신 패러다임은 다양한 하드웨어 환경에서 복잡한 계산 작업을 실행하기 위한 표준화되고 효율적인 방법을 제공하여 일관된 성능과 예측 가능한 동작을 보장합니다.

웹어셈블리 사용 사례

웹 브라우저
최신 웹 브라우저는 WASM을 채택하여 더욱 복잡하고 성능 집약적인 웹 애플리케이션을 가능하게 합니다. 고급 사진 편집기부터 정교한 데이터 시각화 도구까지 WebAssembly는 웹 브라우저에서 가능한 기능의 한계를 넓히고 있습니다.
더 구체적인 예:

1. 고급 사진 편집
전통적으로 사진 편집에는 Photoshop과 같은 데스크톱 애플리케이션이 필요했습니다. WebAssembly를 사용하면 복잡한 이미지 처리가 이제 브라우저에서 직접 수행될 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

실시간 이미지 필터
픽셀 수준 조작
고급 색상 보정 복잡한 이미지 압축 및 압축 해제 업계 최고의 이미지 편집 소프트웨어인 Adobe Photoshop은 WebAssembly를 채택하여 웹으로 영역을 확장했습니다.

2. 데이터 시각화
WASM은 믿을 수 없을 만큼 복잡한 데이터 시각화 도구를 제공합니다.

대화형 3D 데이터 모델
실시간 데이터 처리 및 렌더링
복잡한 과학 및 금융 시각화
머신러닝 기반 데이터 통찰력 예를 들어 전례 없는 속도와 상호 작용으로 대규모 데이터 세트를 처리할 수 있는 Tableau 및 D3.js와 같은 도구가 있습니다.

게임 개발
게임 산업은 WebAssembly를 빠르게 채택했습니다. 이제 성능 손실을 최소화하면서 복잡한 게임 엔진을 웹 플랫폼으로 포팅할 수 있어 웹 브라우저에 직접 고급 게임 경험을 제공할 수 있습니다. 대규모 애플리케이션을 다운로드하지 않고도 콘솔 수준의 게임을 플레이할 수 있다고 상상해보세요!
실제 사례는 다음과 같습니다.