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WebAssembly标准入门

本书讲解了WebAssembly的基础知识,其内容涵盖了WASM的历史背景、WASM中汇编语言和虚拟机指令、浏览器对WASM的支持、其它高级语言对WASM的支持等。本书适合想要掌握WebAssembly技术的用户学习。


购买和评论


作者简介

  • 柴树杉,青云QingCloud高级软件工程师,Go语言和WebAssembly技术专家,著有《Go语言高级编程》等书。GitHub 账号为chai2010。

  • 丁尔男,Go语言爱好者,WebAssembly技术专家, 常年从事三维渲染引擎开发, 著有《C/C++面向WebAssembly编程》等书,现任武汉航天远景科技股份有限公司应用技术总监。GitHub 账号为3dgen。


内容简介

作为一种新颖的网页前端技术,WebAssembly的发展日新月异。本书基于已受浏览器普遍支持的WebAssembly极小可用特征集,致力于通过简单易懂的方式,从使用方法到虚拟机设计,讲解WebAssembly的运行原理。极小可用特征集只是快速迭代的起点,SIMD、多线程等更多特性将逐渐被添加到WebAssembly标准中。

在WebAssembly 大潮来临之际,希望本书能为该技术在国内的推广贡献绵薄之力。

本书内容要点:

  • WebAssembly 简要介绍;
  • 在JavaScript 中使用WebAssembly 模块的方法;
  • WebAssembly 汇编语言及二进制格式;
  • 使用高级语言开发WebAssembly 模块;
  • WebAssembly 指令参考。

序言

某一天,有朋友向我推荐了一项新技术——WebAssembly。我认为这是一项值得关注的技术。

说WebAssembly是一门编程语言,但它更像一个编译器。实际上它是一个虚拟机,包含了一门低级汇编语言和对应的虚拟机体系结构,而WebAssembly这个名字从字面理解就说明了一切——Web的汇编语言。它的优点是文件小、加载快、执行效率非常高,可以实现更复杂的逻辑。

其实,我觉得出现这样的技术并不令人意外,而只是顺应了潮流,App的封闭系统必然会被新一代Web OS取代。但现有的Web开发技术,如JavaScript,前端执行效率和解决各种复杂问题的能力还不足,而WebAssembly的编译执行功能恰恰能弥补这些不足。WebAssembly标准是在谋智(Mozilla)、谷歌(Google)、微软(Microsoft)、苹果(Apple)等各大厂商的大力推进下诞生的,目前包括Chrome、Firefox、Safari、Opera、Edge在内的大部分主流浏览器均已支持WebAssembly。这使得WebAssembly前景非常好。

WebAssembly是Web前端技术,具有很强的可移植性,技术的潜在受益者不局限于传统的前端开发人员,随着技术的推进,越来越多的其他语言的开发者也将从中受益。如果开发者愿意,他们可以使用C/C++、Go、Rust、Kotlin、C#等开发语言来写代码,然后编译为WebAssembly,并在Web上执行,这是不是很酷?它能让我们很容易将用其他编程语言编写的程序移植到Web上,对于企业级应用和工业级应用都是巨大利好。

WebAssembly的应用场景也相当丰富,如Google Earth,2017年10月Google Earth开始在Firefox上运行,其中的关键就是使用了WebAssembly;再如网页游戏,WebAssembly能让HTML5游戏引擎速度大幅提高,国内一家公司使用WebAssembly后引擎效率提高了300%。

WebAssembly作为一种新兴的技术,为开发者提供了一种崭新的思路和工作方式,未来是很有可能大放光彩的,不过目前其相关的资料和社区还不够丰富,尽管已经有一些社区开始出现了相关技术文章,CSDN上也有较多的文章,但像本书这样全面系统地介绍WebAssembly技术的还不多,甚至没有。本书的两位作者都是有10多年经验的一线开发者,他们从WebAssembly概念诞生之初就开始密切关注该技术的发展,其中柴树杉是Emscripten(WebAssembly的技术前身之一)的首批实践者,丁尔男是国内首批工程化使用WebAssembly的开发者。

2018年7月,WebAssembly社区工作组发布了WebAssembly 1.0标准。现在,我在第一时间就向国内开发者介绍和推荐本书,是希望开发者能迅速地了解和学习新技术,探索新技术的价值。

——蒋涛 CSDN创始人、总裁,极客帮创始合伙人


目录

  • 第0章 WebAssembly诞生背景 1
    • 0.1 JavaScript简史 1
    • 0.2 asm.js的尝试 2
    • 0.3 WebAssembly的救赎 5
  • 第1章 JavaScript语言基础 7
    • 1.1 console对象 7
    • 1.2 函数和闭包 9
    • 1.3 Promise对象 12
    • 1.4 二进制数组 13
  • 第2章 WebAssembly快速入门 17
    • 2.1 准备工作 17
    • 2.2 首个例程 21
    • 2.3 WebAssembly概览 22
    • 2.4 你好,WebAssembly 25
    • 2.5 WebAssembly调试及代码编辑环境 28
  • 第3章 JavaScript中的WebAssembly对象 31
    • 3.1 WebAssembly对象简介 31
    • 3.2 全局方法 32
    • 3.3 WebAssembly.Module对象 36
    • 3.4 WebAssembly.Instance对象 41
    • 3.5 WebAssembly.Memory对象 44
    • 3.6 WebAssembly.Table对象 50
    • 3.7 小结及错误类型 61
  • 第4章 WebAssembly汇编语言 65
    • 4.1 S-表达式 65
    • 4.2 数据类型 66
    • 4.3 函数定义 67
    • 4.4 变量 69
    • 4.5 栈式虚拟机 72
    • 4.6 函数调用 75
    • 4.7 内存读写 79
    • 4.8 控制流 83
    • 4.9 导入和导出 91
    • 4.10 start()函数及指令折叠 96
  • 第5章 WebAssembly二进制格式 99
    • 5.1 LEB128编码 99
    • 5.2 头部和段数据 101
    • 5.3 内存段和数据段 104
    • 5.4 表格段和元素段 106
    • 5.5 开始段和函数索引 108
    • 5.6 全局段 111
    • 5.7 函数段、代码段和类型段 113
    • 5.8 导入段和导出段 118
    • 5.9 自定义段 121
    • 5.10 补充说明 126
  • 第6章 Emscripten和WebAssembly 127
    • 6.1 安装环境 127
    • 6.2 你好,Emscripten! 129
    • 6.3 C/C++内联JavaScript代码 133
    • 6.4 C/C++调用JavaScript函数 139
    • 6.5 JavaScript调用C导出函数 149
    • 6.6 运行时和消息循环 155
    • 6.7 补充说明 162
  • 第7章 Go语言和WebAssembly 163
    • 7.1 你好,Go语言 163
    • 7.2 浏览器中的Go语言 166
    • 7.3 使用JavaScript函数 168
    • 7.4 回调Go函数 170
    • 7.5 syscall/js包 172
    • 7.6 WebAssembly模块的导入函数 175
    • 7.7 WebAssembly虚拟机 178
    • 7.8 补充说明 180
  • 附录 指令参考 181