Blogger Jateng
Home / Tutorial

Cara Kerja WebAssembly di Balik Layar

WebAssembly (Wasm) adalah format instruksi biner yang dirancang sebagai target kompilasi untuk aplikasi berkinerja tinggi di web. Hal ini memungkinkan pengembang untuk menjalankan kode yang ditulis dalam bahasa seperti C, C++, dan Rust dengan kecepatan yang mendekati kecepatan asli di dalam peramban web. Meskipun WebAssembly sering dikaitkan dengan aplikasi web, WebAssembly juga dapat digunakan di lingkungan non-browser. Memahami bagaimana WebAssembly bekerja di balik layar akan mengungkapkan mengapa WebAssembly sangat efisien dan bagaimana WebAssembly memungkinkan eksekusi yang mulus di seluruh platform.

Komponen Inti WebAssembly

WebAssembly sendiri dibangun di sekitar beberapa komponen utama:
  1. Format Biner: WebAssembly menggunakan format biner ringkas (file .wasm) yang dioptimalkan untuk pemuatan dan eksekusi yang cepat.
  2. Format Teks WebAssembly (WAT): Versi WebAssembly yang dapat dibaca manusia (.) wat); kemudian mendukung comp taxation (format biaya) yang memungkinkan mereka melihat-lihat dan men-debug kode biner.
  3. Lingkungan Eksekusi: WebAssembly dieksekusi dalam ruang terbatas di dalam mesin virtual, sehingga aman, karena tidak memiliki akses ke sistem yang mendasarinya secara langsung.
  4. Arsitektur Berbasis Tumpukan: WebAssembly dirancang sebagai mesin tumpukan, di mana instruksi memanipulasi nilai pada tumpukan operan, bukan instruksi berbasis register.
  5. Model Memori Linier: WebAssembly juga menawarkan model memori linier yang mensimulasikan larik byte yang bersebelahan dan dapat diubah ukurannya, sehingga memungkinkan manipulasi data yang efisien.
sumber: tetrate.io

Jalur Kompilasi dan Eksekusi

Untuk memahami keunggulan kinerja WebAssembly, mari kita bahas proses eksekusinya:

1. Kompilasi ke WebAssembly

WebAssembly (wasm) tidak menggantikan JavaScript tetapi bekerja bersama JavaScript, memungkinkan bahasa berkinerja tinggi untuk dikompilasi ke modul . wasm. Hal ini biasanya dilakukan pada langkah berikutnya:
  • Bahasa sumber (misalnya C, C++, Rust) dikompilasi dengan kompiler seperti LLVM, emscripten, atau target wasm32-unknown-unknown milik Rust.
  • Keluarannya adalah file biner .wasm yang berisi bytecode yang dioptimalkan.

2. Pemuatan dan Instansiasi Modul Wasm

Setelah dikompilasi, modul WebAssembly dimuat ke dalam peramban web atau runtime lain yang kompatibel melalui JavaScript:

fetch('module.wasm')
  .then(response => response.arrayBuffer())
  .then(bytes => WebAssembly.instantiate(bytes))
  .then(results => {
      const instance = results.instance;
      console.log(instance.exports.add(5, 10)); // Example function call
  });

Langkah instantiasi ini melibatkan validasi dan kompilasi modul, baik ahead-of-time (AOT) atau just-in-time (JIT), tergantung pada waktu pengerjaan.

3. Jalankan di Mesin Virtual

Mesin virtual WebAssembly mengeksekusi instruksi dengan cara berbasis tumpukan. Ini mengikuti langkah-langkah berikut:
  • Menguraikan Kode: Mesin WebAssembly menafsirkan kode bytecode dan mencocokkannya dengan representasi perantara (IR).
  • Optimalkan: IR yang dioptimalkan untuk kinerja mungkin menggunakan instruksi khusus CPU.
  • Kompilasi & Eksekusi: Kode WebAssembly dikompilasi sebelumnya atau dieksekusi dengan kompilasi just-in-time (JIT), tergantung pada mesin browser.

4. Berinteraksi dengan JavaScript

Modul WebAssembly dapat berinteraksi dengan JavaScript melalui API JavaScript WebAssembly. Hal ini memungkinkan JavaScript untuk memanggil fungsi Wasm yang diekspor dan sebaliknya, sehingga memungkinkan integrasi tanpa batas ke dalam aplikasi web.

Masalah Kinerja dan Keamanan

WebAssembly dirancang agar efisien dan aman:
  • Pengaktifan yang cepat: Karena format biner, modul Wasm dapat mengurai dan mengkompilasi lebih cepat daripada JavaScript.
  • Eksekusi di Sandbox: WebAssembly berjalan di dalam sandbox, tidak memiliki akses langsung ke sistem host, yang meminimalkan risiko bug keamanan.
  • Performa yang Dapat Diprediksi: Kode WebAssembly berjalan secara deterministik dengan overhead runtime minimal, tidak seperti JavaScript, yang bergantung pada pengoptimalan dinamis.

Kesimpulan

WebAssembly merevolusi kinerja web dengan menyediakan model eksekusi yang ringan, aman, dan efisien untuk aplikasi berkinerja tinggi. Dengan mengkompilasi kode ke dalam format biner yang dioptimalkan dan mengeksekusinya dalam mesin virtual sandbox, WebAssembly memungkinkan pengembang untuk membangun aplikasi web yang kuat yang menyaingi kinerja asli. Karena WebAssembly terus berkembang, adopsinya di bidang-bidang seperti game, AI, dan komputasi sisi server diperkirakan akan terus berkembang, memperkuat perannya di masa depan pengembangan web.