WebAssembly 是一種新的W3C規范，無需插件可以在所有現代瀏覽器中實現近乎原生代碼的性能。同時由于 WebAssembly 運行在輕量級的沙箱虛擬機上，在安全、可移植性上比原生進程更加具備優勢。同時資源消耗小、啟動速度快的特點也非常適合Serverless的場景。開發者們開始探索WebAssembly在Serverless的應用場景。

WebAssembly 101

WebAssembly (WASM) 是一種可以在Web瀏覽器上運行的編譯語言(如C/C++, Rust, Go)的技術方案。WebAssembly采用二進制字節碼格式，運行在基于堆棧的虛擬機上。2017年2月28日，四大主流瀏覽器Chrome, Firefox, Safari和IE共同宣布 WebAssembly 的最小可行產品(MVP)已經完成。

相比JavaScript, 使用WebAssembly可以更高效地在Web瀏覽器中運行代碼邏輯。

下載更快：相比類似功能的JavaScript代碼，WebAssembly文件體積更小

解析更快：由于WebAssembly采用二進制的中間表示(Intermediate Representation)，可以類比JVM的byte code。無需代碼解析過程，可以實現毫秒級解碼加載。

執行更快：由于 JavaScript 使用動態類型，編譯器很難對代碼實現深度優化；而WebAssembly采用靜態類型，編譯器可以高效優化；同時JavaScript采用垃圾回收機制，而WebAssembly指令更接近機器碼，需要程序自己控制垃圾回收策略，相比自動垃圾回收效率可以更高。通常而言，WASM與JavaScript相比，可以實現30%性能提升，在復雜的計算邏輯中，會有更高的性能提升。同時由于減少了語言的動態性和采用靜態內存處理，WebAssembly也更加適合要求可預測性能的計算場景。

WebAssembly作為社區標準，具有良好的可移植性。WebAssembly代碼邏輯可以一致地運行在不同瀏覽器實現中，并與JavaScript或瀏覽器對象進行交互調用。WebAssembly也可以運行在非瀏覽器環境下。此外WebAssembly運行在一個沙箱化的執行環境中，嚴格遵守瀏覽器安全策略，具有良好的安全性。

函數計算 + WebAssembly 模塊

Function as a Service(FaaS)是Serverless Computing的重要計算形態，它提供了事件驅動的編程模型，開發者只需編寫和上傳事件響應代碼，而平臺則會負責計算資源的彈性伸縮。

FaaS主要支持了 Node.js, Python, PHP等解釋型語言，也支持Java, C#等編譯型語言。由于在Node.js 8.0版本以后已經內置了WebAssembly運行時，在主流的FaaS環境可以通過Node.js實現調用WebAssembly模塊的能力，比如在AWS Lambda和Cloudflare Worker。

在FaaS中利用Node.js調用WebAssembly 模塊，有以下優點

更好的性能 - 尤其是計算密集型任務

可移植性 - 為NPM編譯原生代碼是一個大坑，在FaaS中運行的原生代碼則需要針對目標執行環境進行構建來保障兼容性。比如AWS Lambda中的原生代碼需要依賴Amazon Linux構建；阿里云函數計算要求二進制代碼基于Linux 4.4構建。而WebAssembly代碼可以保證在不同的目標環境運行有一致的結果。

多語言支持 - 類似C/C++, Rust, Golang這樣的已有業務代碼可以通過編譯成WebAssembly進行復用，比如可以直接將C編寫的圖像處理應用運行在函數計算中，而不受函數計算支持的現有運行時的限制。

我們也將做一個小實驗，結合Rust和AssemblyScript兩種語言在阿里云函數計算(FunctionCompute, FC)場景中體驗WebAssembly。

環境準備

• 安裝并配置阿里云函數計算的 Serverless 應用部署的工具 Fun
• 下載示例代碼，git clone https://github.com/denverdino/fun-wasm
• (可選) Rust環境需要安裝 wasm-pack

利用Rust構建Serverless WebAssembly應用

Rust是Mozilla的一個新的系統級編程語言。Mozilla同時也是WebAssembly技術最重要的推動者，它基于WebAssembly發布了wasm-bindgen，目的提升 JavaScript 和 Rust 之間的互操作性，可以讓 Rust代碼能夠與JavaScript一起使用。

本節參考了Scott Logic的文章，我們將利用wasm-bindgen，在FunctionCompute的Node.js運行時中運行基于Rust編譯的WebAssembly代碼。

$ cd rust-wasm# 一個簡單的Rust Hello World應用，利用wasm_bindgen聲明與JavaScript代碼的綁定$ cat src/lib.rsuse wasm_bindgen::prelude::*;#[wasm_bindgen]pub fn hello_world() -> String { let mut string = String::new(); string.push_str("Hello, rust-wasm!"); return string;}# 編譯生成WebAssembly和NodeJS綁定$ wasm-pack build --target nodejs# 簡單的函數計算事件響應代碼，在NodeJS中調用WebAssembly邏輯$ cat index.jsconst wasm = require("./pkg/rust_wasm");var getRawBody = require('raw-body')module.exports.handler = function (request, response, context) { // get request body getRawBody(request, function (err, body) { response.setStatusCode(200); response.send(wasm.hello_world()); });}# Serverless應用部署模板，利用HTTP Trigger進行訪問$ cat template.ymlROSTemplateFormatVersion: '2015-09-01'Transform: 'Aliyun::Serverless-2018-04-03'Resources: fun: Type: 'Aliyun::Serverless::Service' rust-wasm: Type: 'Aliyun::Serverless::Function' Properties: Handler: index.handler CodeUri: ./ Description: 'http trigger demo!' Runtime: nodejs8 Events: http-test: Type: HTTP Properties: AuthType: ANONYMOUS Methods: ['GET', 'POST', 'PUT']

部署并測試

$ fun deploy...Waiting for service fun to be deployed... Waiting for function rust-wasm to be deployed... Waiting for packaging function rust-wasm code... package function rust-wasm code done, the number of files you have packaged is：11 Waiting for HTTP trigger http-test to be deployed... methods: [ 'GET', 'POST', 'PUT' ] url: https://xxxxxxx.cn-shanghai.fc.aliyuncs.com/2016-08-15/proxy/fun/rust-wasm/ function http-test deploy success function rust-wasm deploy successservice fun deploy success$ curl https://xxxxxxx.cn-shanghai.fc.aliyuncs.com/2016-08-15/proxy/fun/rust-wasm/Hello, rust-wasm!

利用AssemblyScript構建Serverless WebAssembly應用

AssemblyScript可以將一個 TypeScript 嚴格的子集編譯成 WebAssembly。AssemblyScript 使用與 TypeScript 相同的語法，但使用了自己的標準庫來支撐 WebAssembly 的功能，這意味著開發者不必為了編寫 WebAssembly 而去學習新的編程語言，這是一個巨大的優點。而且AssemblyScript是針對WebAssembly設計的語言，它可以生成更加簡練的WebAssembly代碼，并更加簡單地與JavaScript集成交互。

$ cd assemblyscript# 下面是一個簡單的Fibonacci數列的遞歸實現$ cat assembly/index.ts// The entry file of your WebAssembly module.export function fib(n: i32): i32 { let t: i32; let a: i32 = 0; let b: i32 = 1; for (let i: i32 = 0; i < n; i++) { t = a + b; a = b; b = t; } return b;}# 生成WebAsssembly目標代碼$ npm run asbuild# 如下是AssemblyScript自己生成的膠水代碼，用于加載WebAssembly模塊$ cat wasm.jsconst fs = require("fs");const compiled = new WebAssembly.Module(fs.readFileSync(__dirname + "/build/optimized.wasm"));const imports = { env: { abort(_msg, _file, line, column) { console.error("abort called at index.ts:" + line + ":" + column); } }};Object.defineProperty(module, "exports

總結

以上是生活随笔為你收集整理的中计算散度的函数_荷畔微风 - 在函数计算FunctionCompute中使用WebAssembly的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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