WebAssembly로 프론트엔드 성능 극대화하기

🚀 WebAssembly란?

• 고속 실행: 네이티브 코드 수준의 성능 제공
• 다양한 언어 지원: C, C++, Rust 등을 컴파일 가능
• 브라우저 호환성: 대부분의 최신 브라우저에서 지원
• 보안성: 샌드박스 환경에서 실행되어 보안성이 높음
• JavaScript와 상호 운용 가능: 기존 웹 애플리케이션과 쉽게 통합 가능

🏎️ WebAssembly가 프론트엔드 성능을 극대화하는 방법

1️⃣ 성능 집약적인 작업 처리

• 이미지 및 비디오 처리
• 데이터 압축 및 암호화
• 물리 연산 및 3D 렌더링 (게임 개발)
• 대량의 수학 연산 (과학 계산, 머신러닝 모델 실행)

Rust 코드 (wasm_module.rs)

#[no_mangle]
pub fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
    a + b
}

WebAssembly 모듈을 JavaScript에서 실행

fetch('wasm_module.wasm')
  .then(response => response.arrayBuffer())
  .then(bytes => WebAssembly.instantiate(bytes, {}))
  .then(result => {
    console.log(result.instance.exports.add(5, 3)); // 출력: 8
  });

2️⃣ JavaScript 성능 한계 극복

3️⃣ 프론트엔드 앱에서 WebAssembly 활용

• Unity, Unreal Engine과 같은 게임 엔진이 WebAssembly를 지원하여 웹 브라우저에서도 고성능 게임을 실행할 수 있습니다.

• Figma와 같은 웹 기반 디자인 툴은 WebAssembly를 사용하여 빠른 렌더링과 고성능 이미지 처리를 제공합니다.

• TensorFlow.js는 WebAssembly 백엔드를 지원하여 머신러닝 모델을 보다 빠르게 실행할 수 있습니다.

🔧 WebAssembly 프로젝트 시작하기

1️⃣ WebAssembly 빌드 도구 설정

cargo install wasm-pack

2️⃣ WebAssembly 모듈 빌드

wasm-pack build --target web

3️⃣ WebAssembly와 JavaScript 연동

import init, { add } from './pkg/wasm_module.js';

async function run() {
    await init();
    console.log(add(10, 20)); // 30
}
run();

🌍 다양한 언어와 WebAssembly 지원 현황

C++

• Emscripten을 사용하여 C++ 코드를 WebAssembly로 변환 가능
• 기존 네이티브 애플리케이션을 웹으로 포팅하는 데 활용
• 게임 엔진, 영상 처리 등의 고성능 애플리케이션에서 주로 사용됨

Go

• tinygo 및 wasm_exec.js를 활용하여 WebAssembly로 컴파일 가능
• 기본 Go 런타임보다 메모리 사용이 적지만, 일부 기능 제한이 있음
• 웹 기반 백엔드 애플리케이션과의 연동이 활발히 이루어지고 있음

Python

• Pyodide를 통해 WebAssembly에서 Python 코드 실행 가능
• NumPy, Pandas 같은 데이터 분석 라이브러리를 웹 환경에서 실행할 수 있음
• 머신러닝 및 과학 연산 작업을 브라우저에서 처리하는 데 활용 가능

🎯 결론

참고자료

• https://webassembly.org/getting-started/developers-guide/
• https://wasmlabs.dev/articles/docker-without-containers/
• https://tech.kakao.com/posts/438