WebAssembly (Wasm) 已成为提高 Web 应用程序性能的强大工具。让我们通过将其与计算阶乘的 JavaScript 进行比较并分析其执行速度来探索其潜力。

先决条件：

React 和 WebAssembly

任务：计算阶乘

我们将在 JavaScript 和 WebAssembly 中实现阶乘函数来比较它们的效率。数字 (n) 的阶乘是所有小于或等于 n 的正整数的乘积。

JavaScript 阶乘

function factorialJS(n) {
  if (n === 0 || n === 1) {
    return 1;
  }
  return n * factorialJS(n - 1);
}

WebAssembly 阶乘 (factorial.c)

#include 

int factorial(int n) {
  if (n == 0 || n == 1) {
    return 1;
  }
  return n * factorial(n - 1);
}

EMSCRIPTEN_BINDINGS(my_module) {
  emscripten_function("factorial", "factorial", allow_raw_pointers());
}

编译为 WebAssembly
重击

emcc factorial.c -o factorial.js

JavaScript 包装器

const Module = {
  // ... other necessary fields
};

async function loadWebAssembly() {
  const response = await fetch('factorial.wasm');
  const buffer = await response.arrayBuffer();
  Module.wasmBinary = new Uint8Array(buffer);
  await Module();
}

function factorialWasm(n) {
  return Module._factorial(n);
}

性能比较
为了测量执行时间，我们将使用 JavaScript 的 Performance.now() 函数。

JavaScript

function measureTime(func, ...args) {
  const start = performance.now();
  const result = func(...args);
  const end = performance.now();
  return { result, time: end - start };
}

// Usage:
console.log("Execution times:\n");

const jsResult = measureTime(factorialJS, 20);
console.log('JavaScript factorial:', jsResult.time, "ms");

// Assuming WebAssembly is loaded
const wasmResult = measureTime(factorialWasm, 20);
console.log('WebAssembly factorial:', wasmResult.time, "ms");

结果：

Execution times:

JavaScript factorial: 10 ms
WebAssembly factorial: 2 ms

注意：为了准确比较，必须运行多次测试并计算平均值。另外，请考虑使用更大的输入值来放大性能差异。

结果与分析
通常，在阶乘计算等计算密集型任务中，WebAssembly 的性能优于 JavaScript。

性能提升取决于多个因素

• 低级操作：WebAssembly 的操作更接近机器代码，从而实现更高效的执行。
• 编译：JavaScript代码在运行时被解释，而WebAssembly被编译为二进制格式，从而导致执行速度更快。
• 内存管理：WebAssembly 通常对内存管理有更多的控制权，这可以提高性能。 但是，加载和初始化 WebAssembly 模块的开销可能会影响较小计算的性能。

重要注意事项

• 开销：WebAssembly 有一些与加载和初始化模块相关的开销，这可能会抵消它对于非常简单的计算的优势。
• 复杂性：使用 WebAssembly 会增加开发过程的复杂性。
• 代码大小：WebAssembly 模块可能比等效的 JavaScript 代码更大，从而影响初始加载时间。

结论
虽然 WebAssembly 为计算繁重的工作负载提供了显着的性能优势，但权衡利弊至关重要。对于简单的计算，使用 WebAssembly 的开销可能无法证明性能提升的合理性。然而，对于复杂的算法或实时应用程序，WebAssembly 可以改变游戏规则。