Autor/in: Markus Wingler
WebAssembly: die Zukunft der Webapps?
Vielleicht haben Sie schon von WebAssembly (kurz: Wasm) gehört, denn immerhin gibt es zumindest die WebAssembly Community Group (W3C) schon seit April 2015. Inzwischen ist Wasm in der Version 1.0 verfügbar.
Doch was ist Wasm genau und wofür braucht man das? In diesem Blogbeitrag erfahren Sie alles dazu!
Was ist WebAssembly?
WebAssembly is a binary instruction format for a stack-based virtual machine.
Wasm is designed as a portable target for compilation of high-level languages like C/C++/Rust, enabling deployment on the web for client and server applications.
Kurz gesagt: WebAssembly ist ein neuer Typ Code. Er ermöglicht es Webanwendungen in C/C++ oder Rust zu implementieren und diese (fast – in einer Sandbox) nativ im Browser auszuführen. Dabei kann es auch in Kombination mit HTML/CSS verwendet werden [1].
Warum möchte man Webapps in einer maschinennahen Sprache implementieren und ausführen?
Gute Frage! Denn um Logik auf Webseiten zu implementieren, gibt es doch schon JavaScript? Wie wir aber alle wissen, ist JavaScript vergleichsweise leider sehr langsam. Das macht sich vor allem bei komplexen Webanwendungen wie z.B. bei der 3D Visualisierung im Browser bemerkbar.
Deshalb sind vor allem folgende Gründe dafür verantwortlich, dass es Wasm gibt:
In folgender Demoanwendung kann man sehr gut selbst den Unterschied sehen, spüren und ausprobieren: WebAssembly VS JavaScript
- Link öffnen und oben rechts auf den Debug-Monitor klicken, bis die blaue FPS-Anzeige zu sehen ist
- Über das DropDown oben rechts kann zwischen Wasm und JS gewechselt werden
- Darunter kann die Anzahl der animierten Menschen erhöht/verringert werden
Im aktuellen Google Chrome Canary (Version 72.0.3610.0) erhalte ich z.B. bei 20 Menschen mit JS gerade mal ~13 FPS, mit Wasm ~30 FPS. Das sind mehr als 100% Performance-Steigerung!
Wie funktioniert WebAssembly im Browser?
Um den geschriebenen C/C++ Code zu WebAssembly zu kompilieren, gibt es emscripten. Mit emscripten kann über folgenden Befehl der Code zu Wasm kompiliert werden:
emcc hello.c -s WASM=1 -o hello.html
Um das ganze im Browser auszuführen, muss die jeweilige Browserengine auch Wasm unterstützen. In Chrome übernimmt das Ausführen von Wasm beispielsweise der Chrome Native Client in einer Sandbox.
Wer noch tiefer einsteigen möchte: https://hacks.mozilla.org/2017/02/creating-and-working-with-webassembly-modules/
Welche Browser bzw. Browserengines unterstützen WebAssembly?
Man mag es kaum glauben, aber da sind sich alle (wichtigen) Browser (nicht Internet Explorer) einig: https://caniuse.com/#feat=wasm
Wird WebAssembly der Nachfolger von JavaScript?
Nein. Wasm ist als „schnelle Ergänzung“ für JavaScript gedacht [4].
Wasm wird in Zukunft parallel existieren und voraussichtlich nur bei besonders komplexen Webanwendungen zum Einsatz kommen (Rechenintensive Anwendungen, 3D, etc.).
Quellen:
[1] https://blog.logrocket.com/webassembly-how-and-why-559b7f96cd71
[2] https://www.lucidchart.com/techblog/2017/05/16/webassembly-overview-so-fast-so-fun-sorta-difficult/
[3] https://medium.com/samsung-internet-dev/performance-testing-web-assembly-vs-javascript-e07506fd5875
Was ist eigentlich TypeScript?
TypeScript etabliert sich zur neuen Standard-Programmiersprache im Webfrontend. In diesem Blogpost möchte ich die Herkunft und die Grundlagen dieser Sprache, sowie die Vorteile und Unterschiede gegenüber JavaScript erläutern.
Was ist ECMAScript?
Bevor wir über TypeScript reden, muss erklärt werden, woher die Spezifikation von TypeScript kommt. Die ECMAScript-Spezifikation wird seit jeher von der European Computer Manufacturers Association festgelegt und definiert quasi, wie JavaScript funktioniert.
Die ECMA-Organisation beschäftigt sich jedoch nicht nur mit JavaScript, sondern auch mit anderen Standards, wie z.B. die gute alte CD-ROM, die Floppy-Disk oder das Office-Open-XML-Format. Hier eine Liste aller ECMA-Standards).
ECMA-Script (kurz ES) wird – seit 2015 – jedes Jahr im Juni neu Released und trägt auch den entsprechenden Jahresnamen in der Spezifikation. Die aktuelle Version ist z.B. ECMAScript 2017.
Aber Vorsicht (!) ECMAScript 2017 heißt in der Kurzform ES8 oder ECMAScript 8 (für 8th Edition) – ziemlich verwirrend, oder?
| Versionsname (kurz) | Versionsname (lang) | Name der Spezifikation | Signifikanteste Änderungen |
|---|---|---|---|
| ES6 | ECMAScript 6 | ECMAScript 2015 | Added classes and modules. |
| ES7 | ECMAScript 7 | ECMAScript 2016 | Added exponential operator (**). Added Array.prototype.includes. |
| ES8 | ECMAScript 8 | ECMAScript 2017 | Async Functions, Shared memory and atomics. |
| ES.Next | Generischer Name für die nächste, kommende Spezifikation. | ||
JavaScript ist also nichts weiter, als eine Implementierung der ECMAScript Spezifikation.
Was ist mit dem Browser-Suppport? Siehe: caniuse.com/#search=ES6 oder w3schools.com/js/js_versions.asp
Was ist TypeScript?
TypeScript (kurz: TS) ist ein Superset von JavaScript. Das bedeutet, TS ist ebenfalls eine Implementierung von ECMAScript, erweitert aber JavaScript mit zusätzlichen „Features“.
Jeder JavaScript-Code funktioniert auch in TypeScript, aber nicht jeder TypeScript-Code funktioniert auch in JavaScript.
Wie der Name schon verrät, erweitert TypeScript JavaScript um Typings (und Annotations). Das heißt die Programmiersprache ist Typsicher – wie z.B. auch Java oder C#.
Hier ein Beispiel zur Verdeutlichung:
| JavaScript | TypeScript |
|---|---|
var companyName= "doubleSlash"; |
let companyName: string = "doubleSlash"; |
Die Typsicherheit unterstützt in erster Linie den Entwickler und resultiert somit in einer höheren Code-Qualität, obwohl am Ende die Software in einer „alten JavaScript-Umgebung“ lauffähig ist. Durch statische Codeanalyse kann die Softwarequalität noch weiter gesteiert werden.
Die Typings gehen nach dem Kompilieren verloren (da JavaScript keine Typings kennt) und müssen eigentlich gar nicht genutzt werden. Sie sind laut TS-Spezifikation optional (beim Thema Clean Code sind sie natürlich Mandatory!).
Auf der Homepage typescriptlang.org heißt es übrigens: „TypeScript – JavaScript that scales.„.
Aber nicht nur das: Die von Microsoft entwickelte Sprache kompiliert TypeScript-Code „herunter“ zu einer (fast) beliebigen Ziel-ECMAScript Definition (JavaScript-Version), z.B. ES5 – was von so gut wie allen Browsern unterstützt wird. Dies kann in den Compiler-Options (tsconfig.json) konfiguriert werden. Das bedeutet, in der produktiven Webapp läuft am Ende immernoch JavaScript im Browser, kein TypeScript.
Somit schafft TypeScript in Webfrontend-Projekten auch eine gewisse Browser-Unabhängigkeit, da der/die Entwickler/in sich nicht mehr darum kümmern muss, welche ECMAScript-Features er in welchen Browsern verwenden darf, und welche nicht.
Wie der Code nach der Kompilierung aussieht, kann hier live ausprobieren:
FAQ zu TypeScript
- Gibt es auch Browser, die TypeScript direkt verstehen (ohne Kompiliervorgang zu JavaScript)?
→ Ja, z.B. Firefox, Chrome oder sogar der IE ab Version 11! Dadurch ist es z.B. möglich über die sog. Source-Maps den TypeScript-Code direkt im Browser zu debuggen. - Gibt es auch Konkurrenz zu TypeScript?
→ Ja, z.B. Flow von Facebook – kann im Prinzip genau das gleiche. - Mit welchen Frameworks kann ich TypeScript nutzen?
→ Mit so gut wie allen aktuellen, z.B. Angular, React, Electron, Ionic, …
Zusammenfassung (tl;dr)
- die Benamung der ECMAScript Spezifikationen ist äußerst kompliziert und verwirrend
- TypeScript ist eine Implementierung der ECMAScript-Spezifikation und erweitert JavaScript um Typen, Annotationen und mehr (Superset von JS)
- man kann als Faustregel sagen, TypeScript ist der aktuellen ECMAScript Spezifikation immer etwas vorraus.
- der TypeScript Compiler ermöglicht es, zu einer bestimmten Target-Language (JavaScript-Version) zu kompilieren, z.B. ES5 → Stichwort „Browser-Unabhängigkeit“.
- Debugging von TypeScript ist über Source-Maps direkt im Browser möglich
Mehr zum Thema Webfrontend Entwicklung erfahren
Was ist eine progressive Web App?
Progressive Web Apps (kurz: PWA) sind im Webfrontend-Bereich das Buzzword 2018. Genauer gesagt existiert der Begriff progressive Web App schon seit mehreren Jahren. Jedoch ist vielen noch nicht klar, um was es sich dabei handelt. Oft werden responsive Webapps damit in Verbindung gebracht – doch wie hängen diese beiden Paradigmen zusammen? Und welche Technologien werden für progressive Web Apps benötigt? Diese und weitere Fragen möchte ich in diesem Beitrag beantworten.
Welche Softwarearchitektur nutzt Pokémon Go?
Der Aktienkurs von Nintendo schießt mit über 70% in die Höhe und Schlagzeilen über Unfälle erscheinen fast täglich. Kein anderes Spiel – nein, keine andere Software – hat in den vergangenen Jahren einen so großen Einfluss auf das tägliche Leben gehabt, wie Pokémon Go. Doch aus Entwicklersicht ist für mich vor allem die Softwarearchitektur hinter dem mobilen MMO-Spiel interessant.
Was ist Configure, Price, Quote (CPQ)?
Ein neues Buzzword ist am Himmel der digitalen Vertriebswelt aufgestiegen: „Configure, Price, Quote“ oder kurz – CPQ. Doch was ist das eigentlich genau und worin besteht der Unterscheid zu einem klassischen Online Konfigurator?
Mehr
Die Erfolgs-Checkliste für Ihren Online Konfigurator
Online Konfiguratoren finden sich heute auf fast allen Webseiten großer Anbieter von sogenannten „variantenreichen Produkten“. Da geht es um die Personalisierung von Markenschuhen, Mützen oder sogar von ganzen Autos. Die Online Konfiguratoren unterstützen dabei nicht nur den Vertrieb als digitaler Verkaufsberater, sondern erzielen vor allem auch Erfolge im Marketing. Ob Ihr Konfigurator das Potenzial hat, diese Ziele zu erreichen, finden Sie mit unserer Erfolgs-Checkliste heraus.Mehr
VBA Makros in Unternehmen
Im Jahr 1993 hat Microsoft eine auf Visual Basic basierende Skriptsprache veröffentlicht, die bis heute in den Microsoft-Office Dateien der Unternehmen eingesetzt wird. Eine proprietäre Skriptsprache, die nur für ein einziges Office-Paket entwickelt wurde und dessen Quellcode heutzutage eigentlich kein Unternehmen mehr pflegen möchte – es aber trotzdem macht. Ich spreche hier von VBA (Visual Basic for Applications). In vielen Excel-Sheets von Unternehmen steckt unperformanter VBA-Code, der so manchen Anwender und Entwickler auf eine Gedulds-Probe stellen kann. Mehr
Mit dem BMW i3 elektrisch um den Bodensee
Dass der BMW i3 das perfekte Stadtauto ist, wurde schon oft bestätigt. Nachdem der doubleSlash-Fuhrpark um einen BMW i3 erweitert wurde, dachte ich mir, ich stelle ihm eine Challenge: „Elektrisch um den Bodensee“.
Wie man im Dashboard des Fleet Service Cockpit, das zur Telematik Service Plattform gehört, in der Ansicht schön sehen kann, hat das von der Reichweite her auch prima geklappt (ohne den Untersee).
Mehr
Next Generation: In Car Infotainment
Die Infotainment-Systeme der Automobilhersteller müssen immer höheren Ansprüchen des digitalen Autofahrers genügen. Nicht nur Radio, Navigationssystem und Klimaanlage sollen über das zentrale Infotainment-System angesteuert werden können, auch der Zugang zu sozialen Netzwerken, E-Mail und Musikstreaming-Diensten sind erwünscht. Inzwischen gehören Features wie Sprachsteuerung zur Grundausstattung jedes modernen In Car Infortainment System dazu. An dieser Stelle kommen die drei IT-Riesen Microsoft, Google und Apple ins Spiel.Mehr
3D-Drucker: Die neuen Super-Touchpoints
Was ist ein 3D-Drucker? Brauche ich einen 3D-Drucker? Und was hat das eigentlich mit Super-Touchpoints zu tun? Mit diesem Blog-Post möchte ich die häufigsten Fragen klären und einen Einblick in die „neue Welt“ der 3D-Drucker geben. Außerdem wage ich auch einen Ausblick auf die zukünftigen Probleme, die mit der neuen Technologie zusammenhängen.
Mehr