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)
#includeint 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
猛击
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，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。
