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从 NaCl 到 Wasm
零碎知识 Web开发 0 343

NaCl

谷歌的 Native Client(简称 NaCl)是一种应用程序执行环境，可在现代 Web 浏览器中以原生代码(通常是 C 或 C++)运行安全沙箱应用程序。它旨在为开发者提供一种方法，通过在浏览器中运行高性能应用程序，无需安装任何插件或额外的软件。

NaCl 的基本原理是使用了一个基于 x86 或 ARM 架构的运行时环境，称为 NaCl Runtime，它允许通过编译后的原生代码在浏览器中运行，同时提供了一系列的安全性措施来保护用户系统的安全。NaCl 运行时环境提供了沙箱机制，以确保应用程序在不影响浏览器或用户设备的情况下运行，并限制应用程序的访问权限。

NaCl 开发者可以使用 C 或 C++ 编写应用程序，并使用针对 NaCl 的特定工具链进行编译。一旦应用程序被编译为 NaCl 的可执行文件，它就可以在支持 NaCl 的浏览器中运行。这使得开发者能够在 Web 浏览器中创建高性能的应用程序，如游戏、图像处理和科学计算等。

然而需要注意的是，由于技术限制和安全考虑，谷歌在2016年宣布停止支持 NaCl。现在，WebAssembly(Wasm)已成为一种更广泛支持的 Web 标准，可以在现代浏览器中运行高性能的应用程序，而不需要依赖于特定的原生代码。因此，NaCl 的使用已经逐渐减少，并被 WebAssembly 所取代。

Wsam

WebAssembly(简称 Wasm)是一种用于在浏览器中执行高性能应用程序的二进制指令集。它是一项开放的 Web 标准，由多家浏览器厂商共同推动和支持，包括谷歌、Mozilla、微软和苹果。

Wasm 的设计目标是提供一种能够在浏览器中运行底层代码的解决方案，以填补传统的 Web 技术(如 JavaScript)在性能方面的差距。通过使用 Wasm，开发者可以使用各种语言(如 C、C++、Rust 等)编写代码，并通过编译器将其转换为低级的 Wasm 二进制格式。这些 Wasm 模块可以在支持 Wasm 的浏览器中加载和运行，并获得接近原生代码的性能。

Wasm 不仅可以在浏览器中运行，还可以在其他环境中执行，如服务器端、嵌入式设备等。它提供了一种通用的、跨平台的执行环境，可以让开发者编写一次代码，并在多个不同的平台上运行。

Wasm 的关键特性包括:

  • 二进制格式: Wasm 使用紧凑的二进制格式，可以快速下载和加载，加快应用程序启动速度。
  • 性能优化: Wasm 在执行过程中能够获得接近原生代码的性能，使得处理复杂计算或大数据量的应用程序更为高效。
  • 安全性: Wasm 通过提供一个沙箱环境来确保代码的安全性。它限制了代码对系统资源的访问，并提供了内存隔离和安全审计功能。
  • 跨平台: Wasm 不仅可以在浏览器中运行，还可以在其他环境中使用，如服务器、云端、物联网设备等。
  • 兼容性: 现代浏览器如 Chrome、Firefox、Edge 和 Safari 已经广泛支持 Wasm，使得开发者能够在多个平台上部署和运行 Wasm 应用程序。

一些使用Wasm的场景包括:

  1. 高性能计算: 当应用需要大量的计算或处理大量数据时，可以将这部分代码编译成Wasm，以获得更接近原生代码的执行速度。

  2. 数据密集型任务: 对于涉及大量数据处理的任务，例如音视频处理、图像处理或3D渲染，可以通过Wasm实现更高效的算法和数据处理。

  3. 代码复用: 使用Wasm可以将现有的、使用其他编程语言编写的库或模块集成到Vue应用程序中。开发者可以使用其他语言编写高效的代码，并通过Wasm在Web程序中进行调用。

  4. 跨平台开发: 如果需要在多个平台上部署应用程序，可以使用Wasm作为通用的中间格式，将应用程序的核心逻辑转换为Wasm，以便在不同平台上运行。

需要注意的是，Wasm并不是取代JavaScript的替代品，而是与之协同工作的技术。Vue等前端框架仍然使用JavaScript作为主要的编程语言和运行时环境，Wasm主要用于实现对性能要求较高或与其他语言集成的部分。开发人员可以根据应用需求选择合适的技术和工具，以提供最佳的用户体验和性能。

二者区别

  1. 执行环境: NaCl 是谷歌开发的技术，它需要特定的浏览器支持和 NaCl runtime 环境来运行应用程序。而 WebAssembly 是一种开放的 Web 标准，被主流浏览器广泛支持，无需额外的插件或特定的运行时环境。

  2. 代码格式和编译方式: NaCl 使用原生代码(通常是 C 或 C++)编写应用程序，并通过特定的工具链将其编译为可执行文件。而 WebAssembly 使用类似于低级汇编语言的二进制指令集来表示应用程序，可以由多种语言编写，并通过专门的编译器将其编译为 WebAssembly 模块。

  3. 安全性和沙箱: NaCl 提供了一个严格的沙箱环境，在其中运行应用程序以确保安全性。NaCl 运行时环境具有强大的安全性措施，以防止恶意代码对用户系统的访问。WebAssembly 也提供了一些安全机制，但它的沙箱环境相对更加灵活，允许更多的系统交互，并在虚拟机级别对代码进行隔离。

  4. 平台支持：由于 NaCl 是特定于谷歌的技术，因此仅限于支持 NaCl 的浏览器。但是，WebAssembly 已经被主流浏览器(如谷歌 Chrome、Mozilla Firefox、微软 Edge 等)广泛支持，因此可以在更广泛的平台上运行。

综上所述，尽管 NaCl 提供了一种在浏览器中运行原生代码的能力并提供更严格的安全措施，但由于 WebAssembly 是一个更通用、广泛支持且更灵活的 Web 标准，它更为流行，并成为现代 Web 应用程序的主流选择。

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