什么是 WebAssembly 及其必要性

1

什么是 WebAssembly

WebAssembly（Wasm）是一种可移植的字节码格式，本身为了解决日益复杂的前端 Web 应用以及有限的 JavaScript 脚本解释性能而诞生的技术，通过该技术可以使用非 JavaScript 编程语言编写代码并且能在浏览器上运行[1]。

随着 Wasm 的发展，现在 Wasm 不仅仅可以用于浏览器，同样可以被应用在 server-side 程序中，它已经被定义为一个可移植、体积小、加载快的一种通用二进制格式。其指令本身并不直接面向程序开发者，而是被设计为其他编程语言（如 Rust、C++、Go）的编译目标，可以在任何具有 Wasm 运行时的平台上运行。

Wasm 在云原生领域的应用生态正在蓬勃发展。Wasm 程序可以像容器一样在云原生环境中运行，帮助开发者轻松地构建和部署应用程序。Wasm 可以提供更高的性能，更快的启动时间，更低的资源消耗，以及更好的可移植性，是除容器外的另一种对计算和资源的抽象方式。因此 Wasm 出身就符合云原生的理念，可以很好地在云上运行。目前围绕 Wasm 相关的云原生相关项目正在涌现。

2

为什么需要 WebAssembly

上层语言无关

其实像 Wasm 这种“编译中间目标 + 跨平台执行”的思想在某些编程语言中已经存在。例如在 Java 语言中，开发者编写的代码被编译为字节码，再由 Java 虚拟机执行字节码。不同的是，Wasm 是一个通用的编译目标，它允许开发者用任何他们熟悉的编程语言（只要支持编译目标为 Wasm，具体请参见支持的语言列表[2]）来编写 Wasm 程序，不需要为了开发某个功能而学习一门新的语言。同时，语言无关性意味着 Wasm 解锁了各种上层语言生态的大门，使其开发过程本身就具备灵活便利的特点。

轻量级和高性能

Wasm 能够达到接近原生机器码的运行速度，有着快速的启动时间和很小的空间占用。与 Docker 容器相比，Wasm 及其运行时可以快速执行并且体积非常小，在运行时性能方面，WebAssembly 比 Docker 快 10%-50%；在启动时间方面，Wasm 比 Docker 快约 100 倍[3]。在 serverless 场景中，冷启动是一个困扰已久的问题，而 Wasm 在这方面有着天然的优势，因此 Wasm 被认为是一个解决冷启动问题的高效运行时。

高安全性

Wasm 二进制是在内存安全的隔离沙箱中执行的，它不仅比原生二进制文件更安全，而且比 Docker 这样的 OS 级容器更安全。Wasm 对系统资源的操作必须申请明确的权限[4]，拥有权限后通过一系列接口与主机环境通信。通过严格的资源约束控制，Wasm 可以安全可靠地在各种平台上运行。

Wasm 这种良好的隔离性和安全性也使得其非常适合多租户的场景。这种特性正是云计算非常需要的，因此 Wasm 有潜力成为除容器外的另一种计算运行时。