JavaScript 和 WebAssembly：速度对决

资讯主编 JavaScript

2024-08-12 0 222

Webassembly (wasm) 已成为提高 web 应用程序性能的强大工具。让我们通过将其与用于计算阶乘的 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。

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javascript 阶乘

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

webassembly 阶乘 (factorial.c)

#include <emscripten.h>

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());
}
</emscripten.h>

编译为 webassembly
猛击

1	`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，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。

性能提升是由于多种因素造成的

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。然而，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。

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