WasmFXの紹介:WebAssemblyの機能を強化するよ!
WasmFXは、開発者がWebAssemblyで高度なプログラミング機能を管理するための新しいツールを提供するよ。
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WebAssembly(Wasm)は、ウェブブラウザでプログラムを実行する新しい方法だよ。これを使うと、開発者はいろんなプログラミング言語でコードを書いて、それをウェブ上でサクサク動く形式にコンパイルできるんだ。この形式は、現代のコンピュータの動きに近くて、速くて効率的に設計されてるんだよ。
でも、Wasmにはあんまり得意じゃないこともある。たとえば、開発者が非同期関数、イテレータ、軽量スレッドみたいな複雑な機能を使いたいとき、なんかしらのハードルにぶつかるんだ。これらの機能は、複数のタスクを同時に扱える現代のアプリを書くのに重要なんだよね。
この問題を解決するために、WasmFXっていう新しい拡張が提案されたんだ。この拡張は、async/awaitやコルーチンみたいな非ローカル制御フローのサポートを強化することを目指してるんだ。Wasmに合わせてプログラム全体を変えるんじゃなくて、WasmFXはこういう機能を直接実装できるようにしてるんだ。
WasmFXって何?
WasmFXは、WebAssemblyに新しい命令を追加する拡張で、非ローカル制御フローをもっとうまく管理できるようにするもの。これで、プログラムは大きな変更やパフォーマンスの損失なしに高度な機能を使えるようになるんだ。主なアイデアは、開発者がプログラムを一時停止して後で再開できる「継続」を作成するためのツールを提供することなんだ。
WasmFXは、既存のWasmプログラムに大きな変更を要求しないよ。いくつかのシンプルな命令を追加するだけで、Wasmの構造とちゃんと連携して、安全性も確保してるんだ。これらの追加命令があれば、開発者はコード全体の構造を変えずに直接機能を実装できるんだ。
なんでこれが重要なの?
Wasmが複雑な機能に対してネイティブなサポートを持ってないと、開発者ができることが限られちゃう。人気のプログラミング言語はこういう機能を多く使ってるから、適切なサポートがないと、開発者はブラウザで効率的に動くプログラムを作るのに苦労しちゃうんだ。
WasmFXを使えば、開発者はWebAssemblyアプリに高度な機能を直接実装できる。これで、たくさんのタスクを同時に処理できるレスポンシブなウェブアプリを作る新しい可能性が広がるんだよ。これは、今のソフトウェアの状況ではめっちゃ重要なんだ。
WasmFXの主な特徴
WasmFXはWebAssemblyにいくつかの新しい命令を追加するよ。この命令は、継続を管理することにフォーカスしてるんだ。継続を使うと、プログラムはどこまでやったかを覚えて、またその続きから作業を再開できるんだ。これは非同期プログラミングに特に役立つんだ。
継続
WasmFXの主要なコンセプトの一つが継続だよ。継続を使うと、プログラムは動作を一時停止して、後で再開できるんだ。つまり、何かを待たなきゃいけないとき、他のタスクをブロックすることなく待てるわけ。待ってるのが終わったら、そのまま続きから実行できるんだよ。
継続は、応答やデータを待つ必要があるプログラムの一部に特に便利なんだ。WasmFXを使えば、開発者はこれらの継続を簡単に作成、停止、再開できるようになるんだ。
型付き継続
WasmFXは型付き継続も導入してて、これが安全性をさらに高めるんだ。型付き継続を使うことで、プログラム内でやり取りされるデータが一貫性を保って予測可能になるんだ。これで、プログラムの異なる部分が異なる型のデータを期待することで起こるエラーを防げるんだ。
型付き継続はWasmの設計原則にも合ってて、開発者がプログラム内のデータの流れを管理しやすくなるんだ。この設計選択により、継続を使うときの安全性と効率性が両方とも向上するよ。
パフォーマンス
WasmFXはパフォーマンスを考慮して設計されてるんだ。追加された命令は最小限に抑えられてるから、既存のWasmプログラムの実行速度を遅くしないんだ。初期テストでは、非ローカル制御フローを管理する他のアプローチと比較して、WasmFX拡張のパフォーマンスがなかなか良い結果を示してるんだよ。
既存のWasmコードとシームレスに統合できるから、WasmFXを使えば、開発者はスピードや効率性を犠牲にすることなく、強力なプログラミング機能を活用できるんだ。これはウェブアプリで良いユーザー体験を維持するために超重要なんだ。
将来の方向性
WasmFXのチームは、未来に向けてワクワクする計画を持ってるよ。彼らはWasmFXのネイティブ実装を開発することを目指してて、さらなるパフォーマンス向上と機能拡張を図ってるんだ。それに、もっと複雑な機能や最適化を模索して、WebAssemblyの全体的な能力を高めようと考えてるんだ。
目標は、WasmFXを開発者にとって堅実なツールにして、よりインタラクティブでダイナミックなウェブアプリを作れるようにすることなんだ。ウェブが進化し続ける中で、開発者が使うツールも進化する必要があって、WasmFXはその進化に大きな役割を果たす準備ができてるんだ。
結論
WasmFXはWebAssemblyにとって重要な一歩を表してるよ。複雑なプログラミング機能を使おうとする際の開発者の課題に対処することで、WasmFXは現代のウェブアプリを作る新しい機会を開いてるんだ。継続と型付き継続の組み合わせが、開発者がコードの制御フローを管理する方法を強化してるんだ。
ウェブがますます複雑になるにつれて、開発者が使うツールも進化しないといけないよ。WasmFXがあれば、開発者はより効率的でレスポンシブなアプリを作るための強力な機能のセットにアクセスできる。Wasmとその拡張の未来は明るい感じで、新しい世代のウェブプログラミングへの道を開いてるんだ。
タイトル: Continuing WebAssembly with Effect Handlers
概要: WebAssembly (Wasm) is a low-level portable code format offering near native performance. It is intended as a compilation target for a wide variety of source languages. However, Wasm provides no direct support for non-local control flow features such as async/await, generators/iterators, lightweight threads, first-class continuations, etc. This means that compilers for source languages with such features must ceremoniously transform whole source programs in order to target Wasm. We present WasmFX, an extension to Wasm which provides a universal target for non-local control features via effect handlers, enabling compilers to translate such features directly into Wasm. Our extension is minimal and only adds three main instructions for creating, suspending, and resuming continuations. Moreover, our primitive instructions are type-safe providing typed continuations which are well-aligned with the design principles of Wasm whose stacks are typed. We present a formal specification of WasmFX and show that the extension is sound. We have implemented WasmFX as an extension to the Wasm reference interpreter and also built a prototype WasmFX extension for Wasmtime, a production-grade Wasm engine, piggybacking on Wasmtime's existing fibers API. The preliminary performance results for our prototype are encouraging, and we outline future plans to realise a native implementation
著者: Luna Phipps-Costin, Andreas Rossberg, Arjun Guha, Daan Leijen, Daniel Hillerström, KC Sivaramakrishnan, Matija Pretnar, Sam Lindley
最終更新: 2023-09-13 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2308.08347
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2308.08347
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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