WebAssembly மல்டி-த்ரெடிங்: உலகளாவிய பார்வையாளர்களுக்காக பகிரப்பட்ட நினைவகத்துடன் இணைச் செயலாக்கத்தைத் திறத்தல்

டிஜிட்டல் உலகம் தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருக்கிறது, வலைப் பயன்பாடுகளிலிருந்து முன்னெப்போதையும் விட அதிக செயல்திறன் மற்றும் செயல்திறனை எதிர்பார்க்கிறது. பாரம்பரியமாக, வலை உலாவிகள் ஒரு ஒற்றை-த்ரெட் செயலாக்க மாதிரியால் கட்டுப்படுத்தப்பட்டன, இது நவீன மல்டி-கோர் செயலிகளின் முழு திறனையும் பயன்படுத்துவதற்கான திறனைத் தடுத்தது. இருப்பினும், WebAssembly (Wasm) மல்டி-த்ரெடிங்கின் வருகை, குறிப்பாக பகிரப்பட்ட நினைவகத்திற்கான அதன் ஆதரவுடன், வலையில் இணைச் செயலாக்கத்தை நாம் அணுகும் முறையை புரட்சிகரமாக்க உள்ளது. இந்த முன்னேற்றம் சிக்கலான அறிவியல் உருவகப்படுத்துதல்கள் மற்றும் வீடியோ எடிட்டிங் முதல் அதிநவீன விளையாட்டு இயந்திரங்கள் மற்றும் நிகழ்நேர தரவு பகுப்பாய்வு வரை கணக்கீட்டு ரீதியாக தீவிரமான பணிகளுக்கு உலகளாவிய சாத்தியக்கூறுகளைத் திறக்கிறது.

WebAssembly-இன் பரிணாமம் மற்றும் இணைச் செயலாக்கத்தின் தேவை

WebAssembly, ஒரு ஸ்டாக்-அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயந்திரத்திற்கான பைனரி அறிவுறுத்தல் வடிவம், ஆரம்பத்தில் C, C++, மற்றும் Rust போன்ற மொழிகளுக்கான பாதுகாப்பான, கையடக்கமான மற்றும் திறமையான தொகுப்பு இலக்காக வடிவமைக்கப்பட்டது. அதன் முதன்மை நோக்கம் வலை உலாவிகளில் இயங்கும் குறியீட்டிற்கு கிட்டத்தட்ட நேட்டிவ் செயல்திறனை இயக்குவதாகும், இது செயல்திறன்-முக்கியமான செயல்பாடுகளுக்கு ஜாவாஸ்கிரிப்டின் வரம்புகளைக் கடந்தது. Wasm குறிப்பிடத்தக்க செயல்திறன் ஆதாயங்களை வழங்கியிருந்தாலும், உண்மையான மல்டி-த்ரெடிங் இல்லாததால், கணக்கீட்டு ரீதியாக கோரும் பணிகள் கூட உலாவியின் ஒற்றை பிரதான த்ரெட்டிற்குள் கட்டுப்படுத்தப்பட்டன, இது பெரும்பாலும் UI பதிலளிக்காத தன்மை மற்றும் செயல்திறன் தடைகளுக்கு வழிவகுத்தது.

வலையில் இணைச் செயலாக்கத்திற்கான தேவை பல முக்கிய பகுதிகளிலிருந்து எழுகிறது:

• அறிவியல் கணினி மற்றும் தரவு பகுப்பாய்வு: உலகெங்கிலும் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் ஆய்வாளர்கள் சிக்கலான கணக்கீடுகள், பெரிய தரவுத்தொகுப்பு செயலாக்கம் மற்றும் இயந்திர கற்றல் ஆகியவற்றிற்காக வலை அடிப்படையிலான கருவிகளை அதிகளவில் நம்பியுள்ளனர். இந்த செயல்பாடுகளை விரைவுபடுத்துவதற்கு இணைச் செயலாக்கம் முக்கியமானது.
• கேமிங் மற்றும் ஊடாடும் அனுபவங்கள்: உயர்-நம்பகத்தன்மை கொண்ட விளையாட்டுகள் மற்றும் அதிவேக மெய்நிகர்/பெரிதாக்கப்பட்ட யதார்த்த பயன்பாடுகளுக்கு கிராபிக்ஸ் வழங்க, இயற்பியலைக் கையாள மற்றும் விளையாட்டு தர்க்கத்தை நிர்வகிக்க குறிப்பிடத்தக்க செயலாக்க சக்தி தேவைப்படுகிறது. மல்டி-த்ரெடிங் இந்த பணிகளை திறமையாக விநியோகிக்க முடியும்.
• மல்டிமீடியா செயலாக்கம்: வீடியோ குறியாக்கம்/டிகோடிங், படக் கையாளுதல் மற்றும் ஆடியோ செயலாக்கம் ஆகியவை இயல்பாகவே இணைக்கக்கூடிய பணிகள் ஆகும், அவை பல த்ரெட்களிலிருந்து பெரிதும் பயனடையலாம்.
• சிக்கலான உருவகப்படுத்துதல்கள்: வானிலை மாடலிங் முதல் நிதி முன்கணிப்பு வரை, பல சிக்கலான அமைப்புகளை இணை கணக்கீடு மூலம் மிகவும் திறமையாகவும் விரைவாகவும் உருவகப்படுத்த முடியும்.
• நிறுவன பயன்பாடுகள்: வணிக நுண்ணறிவு கருவிகள், CRM அமைப்புகள் மற்றும் பிற தரவு-தீவிர பயன்பாடுகள் இணைச் செயலாக்கத்துடன் கணிசமான செயல்திறன் மேம்பாடுகளைக் காணலாம்.

இந்தத் தேவைகளை உணர்ந்து, WebAssembly சமூகம் வலுவான மல்டி-த்ரெடிங் ஆதரவை அறிமுகப்படுத்துவதில் தீவிரமாக செயல்பட்டு வருகிறது.

WebAssembly மல்டி-த்ரெடிங்: பகிரப்பட்ட நினைவக மாதிரி

WebAssembly-இன் மல்டி-த்ரெடிங் கதையின் மையமானது பகிரப்பட்ட நினைவகம் என்ற கருத்தைச் சுற்றியே சுழல்கிறது. ஒவ்வொரு த்ரெட்டும் அதன் சொந்த தனிமைப்படுத்தப்பட்ட நினைவக இடத்தில் செயல்படும் மாதிரிகளைப் போலல்லாமல் (தரவு பரிமாற்றத்திற்கு வெளிப்படையான செய்தி அனுப்புதல் தேவைப்படுகிறது), பகிரப்பட்ட நினைவகம் பல த்ரெட்கள் ஒரே நேரத்தில் நினைவகத்தின் அதே பகுதியை அணுகவும் மாற்றவும் அனுமதிக்கிறது. இந்த அணுகுமுறை தரவு அடிக்கடி பகிரப்பட்டு த்ரெட்களுக்கு இடையில் ஒருங்கிணைக்கப்படும் பணிகளுக்கு பெரும்பாலும் அதிக செயல்திறன் கொண்டது.

WebAssembly மல்டி-த்ரெடிங்கின் முக்கிய கூறுகள்:

• WebAssembly த்ரெட்கள்: த்ரெட்களை உருவாக்குவதற்கும் நிர்வகிப்பதற்கும் ஒரு புதிய அறிவுறுத்தல் தொகுப்பின் அறிமுகம். இதில் புதிய த்ரெட்களை உருவாக்குதல், அவற்றை ஒத்திசைத்தல் மற்றும் அவற்றின் வாழ்க்கைச் சுழற்சியை நிர்வகிப்பதற்கான வழிமுறைகள் அடங்கும்.
• SharedArrayBuffer: ஒரு பொதுவான, நிலையான-நீள மூல பைனரி தரவு இடையகத்தைக் குறிக்கும் ஒரு ஜாவாஸ்கிரிப்ட் பொருள். முக்கியமாக, SharedArrayBuffer நிகழ்வுகளை பல வொர்க்கர்களுக்கு (மற்றும் இதனால், Wasm த்ரெட்களுக்கு) இடையில் பகிரலாம். இது த்ரெட்களுக்கு இடையில் பகிரப்பட்ட நினைவகத்தை இயக்குவதற்கான அடிப்படைக் கூறு ஆகும்.
• Atomics: அணுக்கரு செயல்பாட்டிற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கும் ஜாவாஸ்கிரிப்ட் செயல்பாடுகளின் தொகுப்பு. இதன் பொருள் இந்த செயல்பாடுகள் பிரிக்க முடியாதவை மற்றும் குறுக்கிட முடியாது. பகிரப்பட்ட நினைவகத்தை பாதுகாப்பாக அணுகுவதற்கும் மாற்றுவதற்கும், ரேஸ் கண்டிஷன்கள் மற்றும் தரவு சிதைவைத் தடுப்பதற்கும் Atomics அவசியம். Atomics.load, Atomics.store, Atomics.add, மற்றும் Atomics.wait/Atomics.notify போன்ற செயல்பாடுகள் த்ரெட் ஒத்திசைவு மற்றும் ஒருங்கிணைப்புக்கு இன்றியமையாதவை.
• நினைவக மேலாண்மை: WebAssembly நிகழ்வுகள் அவற்றின் சொந்த நேரியல் நினைவகத்தைக் கொண்டுள்ளன, இது ஒரு தொடர்ச்சியான பைட் வரிசையாகும். மல்டி-த்ரெடிங் இயக்கப்பட்டால், இந்த நினைவக நிகழ்வுகளைப் பகிரலாம், இது த்ரெட்கள் ஒரே தரவை அணுக அனுமதிக்கிறது.

அது எப்படி வேலை செய்கிறது: ஒரு கருத்தியல் கண்ணோட்டம்

ஒரு பொதுவான மல்டி-த்ரெட் WebAssembly பயன்பாட்டில்:

1. முக்கிய த்ரெட் துவக்கம்: முக்கிய ஜாவாஸ்கிரிப்ட் த்ரெட் WebAssembly தொகுதியை துவக்கி, பகிரப்பட்ட நினைவக இடமாக செயல்பட ஒரு SharedArrayBuffer-ஐ உருவாக்குகிறது.
2. வொர்க்கர் உருவாக்கம்: ஜாவாஸ்கிரிப்ட் வெப் வொர்க்கர்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு வொர்க்கரும் பின்னர் ஒரு WebAssembly தொகுதியை உருவாக்க முடியும்.
3. நினைவகப் பகிர்வு: முன்பு உருவாக்கப்பட்ட SharedArrayBuffer ஒவ்வொரு வொர்க்கருக்கும் மாற்றப்படுகிறது. இது இந்த வொர்க்கர்களுக்குள் உள்ள அனைத்து Wasm நிகழ்வுகளையும் ஒரே அடிப்படை நினைவகத்தை அணுக அனுமதிக்கிறது.
4. த்ரெட் உருவாக்கம் (Wasm-க்குள்): C++, Rust, அல்லது Go போன்ற மொழிகளிலிருந்து தொகுக்கப்பட்ட WebAssembly குறியீடு, புதிய த்ரெட்களை உருவாக்க அதன் த்ரெட் API-களை (Wasm த்ரெடிங் வழிமுறைகளுக்கு வரைபடமாக) பயன்படுத்துகிறது. இந்த த்ரெட்கள் அந்தந்த வொர்க்கர்களின் சூழலில் செயல்படுகின்றன மற்றும் வழங்கப்பட்ட நினைவகத்தைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன.
5. ஒத்திசைவு: த்ரெட்கள் பகிரப்பட்ட நினைவகத்தில் அணுக்கரு செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி தங்கள் வேலையைத் தொடர்புகொண்டு ஒருங்கிணைக்கின்றன. இது நிறைவுற்றதைக் குறிக்க அணுக்கரு கொடிகளைப் பயன்படுத்துதல், முக்கியமான பிரிவுகளைப் பாதுகாக்க பூட்டுகளைப் பயன்படுத்துதல், அல்லது தொடர்வதற்கு முன் அனைத்து த்ரெட்களும் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியை அடைவதை உறுதிசெய்ய தடைகளைப் பயன்படுத்துதல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கலாம்.

ஒரு பெரிய பட செயலாக்கப் பணியை இணைக்க வேண்டும் என்ற சூழ்நிலையைக் கவனியுங்கள். முக்கிய த்ரெட் படத்தை பல துண்டுகளாகப் பிரிக்கலாம். ஒவ்வொரு வொர்க்கர் த்ரெட்டிற்கும், ஒரு Wasm தொகுதியை இயக்கும், ஒரு துண்டு ஒதுக்கப்படும். இந்த த்ரெட்கள் பின்னர் ஒரு பகிரப்பட்ட SharedArrayBuffer-இலிருந்து படத் தரவைப் படிக்கலாம், செயலாக்கத்தை (எ.கா., ஒரு வடிப்பானைப் பயன்படுத்துதல்) செய்யலாம், மற்றும் முடிவுகளை மற்றொரு பகிரப்பட்ட இடையகத்திற்கு எழுதலாம். அணுக்கரு செயல்பாடுகள் வெவ்வேறு த்ரெட்கள் மீண்டும் எழுதும்போது ஒன்றையொன்று மேலெழுதாமல் இருப்பதை உறுதி செய்யும்.

பகிரப்பட்ட நினைவகத்துடன் WebAssembly மல்டி-த்ரெடிங்கின் நன்மைகள்

பகிரப்பட்ட நினைவகத்துடன் WebAssembly மல்டி-த்ரெடிங்கை ஏற்றுக்கொள்வது குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளைக் கொண்டுவருகிறது:

• மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்திறன்: கணக்கீட்டு ரீதியாக தீவிரமான பணிகளுக்கான செயலாக்க நேரத்தை வியத்தகு முறையில் குறைத்து, பல CPU கோர்களைப் பயன்படுத்தும் திறன் மிகத் தெளிவான நன்மை. மாறுபட்ட வன்பொருள் திறன்களிலிருந்து ஆதாரங்களை அணுகும் உலகளாவிய பயனர் தளத்திற்கு இது முக்கியமானது.
• மேம்படுத்தப்பட்ட பதிலளிக்கக்கூடிய தன்மை: கனமான கணக்கீடுகளை பின்னணி த்ரெட்களுக்கு மாற்றுவதன் மூலம், முக்கிய UI த்ரெட் சுதந்திரமாக இருக்கும், இது செயல்பாடுகளின் சிக்கலைப் பொருட்படுத்தாமல் ஒரு மென்மையான மற்றும் பதிலளிக்கக்கூடிய பயனர் அனுபவத்தை உறுதி செய்கிறது.
• பரந்த பயன்பாட்டு நோக்கம்: அதிநவீன உருவகப்படுத்துதல்கள், AI மாதிரி அனுமானம் மற்றும் தொழில்முறை தர படைப்புக் கருவிகள் போன்ற வலை உலாவியில் திறமையாக இயக்க முன்னர் நடைமுறைக்கு மாறான அல்லது சாத்தியமற்றதாக இருந்த சிக்கலான பயன்பாடுகளை இந்த தொழில்நுட்பம் செயல்படுத்துகிறது.
• திறமையான தரவுப் பகிர்வு: செய்தி-கடத்தல் மாதிரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, அடிக்கடி, நுண்ணிய தரவுப் பகிர்வு மற்றும் த்ரெட்களுக்கு இடையில் ஒத்திசைவு சம்பந்தப்பட்ட வேலைப்பளுக்களுக்கு பகிரப்பட்ட நினைவகம் மிகவும் திறமையானதாக இருக்கும்.
• இருக்கும் குறியீட்டுத் தளங்களைப் பயன்படுத்துதல்: டெவலப்பர்கள் மல்டி-த்ரெடிங் நூலகங்களைப் (pthreads அல்லது Go's goroutines போன்றவை) பயன்படுத்தும் தற்போதைய C/C++/Rust/Go குறியீட்டுத் தளங்களை WebAssembly-க்கு தொகுக்க முடியும், இது வலையில் செயல்திறன் மிக்க இணை குறியீட்டை இயக்க உதவுகிறது.

சவால்கள் மற்றும் பரிசீலனைகள்

அதன் மகத்தான சாத்தியக்கூறுகள் இருந்தபோதிலும், பகிரப்பட்ட நினைவகத்துடன் கூடிய WebAssembly மல்டி-த்ரெடிங் சவால்கள் இல்லாமல் இல்லை:

• உலாவி ஆதரவு மற்றும் கிடைக்கும் தன்மை: ஆதரவு அதிகரித்து வரும் நிலையில், உலாவி இணக்கத்தன்மை குறித்து அறிந்திருப்பது அவசியம். SharedArrayBuffer போன்ற அம்சங்கள் பாதுகாப்பு கவலைகள் தொடர்பாக ஒரு சிக்கலான வரலாற்றைக் கொண்டிருந்தன (எ.கா., Spectre மற்றும் Meltdown பாதிப்புகள்), இது சில உலாவிகளில் தற்காலிக கட்டுப்பாடுகளுக்கு வழிவகுத்தது. டெவலப்பர்கள் சமீபத்திய உலாவி செயலாக்கங்கள் குறித்து புதுப்பித்த நிலையில் இருக்க வேண்டும் மற்றும் பின்னடைவு உத்திகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.
• ஒத்திசைவின் சிக்கலான தன்மை: பகிரப்பட்ட நினைவகத்தை நிர்வகிப்பது ஒருங்கமைவு கட்டுப்பாட்டின் உள்ளார்ந்த சிக்கலை அறிமுகப்படுத்துகிறது. ரேஸ் கண்டிஷன்கள், முட்டுக்கட்டைகள் மற்றும் பிற ஒருங்கமைவு பிழைகளைத் தடுக்க டெவலப்பர்கள் அணுக்கரு செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்துவதில் மிகவும் கவனமாக இருக்க வேண்டும். இதற்கு மல்டி-த்ரெடிங் கொள்கைகளைப் பற்றிய வலுவான புரிதல் தேவை.
• பிழைத்திருத்தம்: மல்டி-த்ரெட்டட் பயன்பாடுகளை பிழைத்திருத்தம் செய்வது ஒற்றை-த்ரெட்டட் பயன்பாடுகளை பிழைத்திருத்தம் செய்வதை விட கணிசமாக மிகவும் சவாலானது. ஒருங்கமைந்த Wasm குறியீட்டை பிழைத்திருத்தம் செய்வதற்கான கருவிகள் மற்றும் நுட்பங்கள் இன்னும் முதிர்ச்சியடைந்து வருகின்றன.
• கிராஸ்-ஆரிஜின் தனிமைப்படுத்தல்: SharedArrayBuffer-ஐ இயக்க, வலைப்பக்கம் பெரும்பாலும் குறிப்பிட்ட கிராஸ்-ஆரிஜின் தனிமைப்படுத்தல் தலைப்புகளுடன் (Cross-Origin-Opener-Policy: same-origin மற்றும் Cross-Origin-Embedder-Policy: require-corp) வழங்கப்பட வேண்டும். இது ஒரு முக்கியமான வரிசைப்படுத்தல் பரிசீலனையாகும், குறிப்பாக உள்ளடக்க விநியோக நெட்வொர்க்குகளில் (CDNs) ஹோஸ்ட் செய்யப்பட்ட அல்லது சிக்கலான உட்பொதித்தல் காட்சிகளைக் கொண்ட பயன்பாடுகளுக்கு.
• செயல்திறன் சரிசெய்தல்: உகந்த செயல்திறனை அடைய, வேலை எவ்வாறு பிரிக்கப்படுகிறது, த்ரெட்கள் எவ்வாறு நிர்வகிக்கப்படுகின்றன, மற்றும் தரவு எவ்வாறு அணுகப்படுகிறது என்பதைப் பற்றிய கவனமான பரிசீலனை தேவை. திறமையற்ற ஒத்திசைவு அல்லது தரவுப் போட்டி இணைச் செயலாக்கத்தின் நன்மைகளை நீக்கிவிடும்.

நடைமுறை எடுத்துக்காட்டுகள் மற்றும் பயன்பாட்டு வழக்குகள்

வெவ்வேறு பிராந்தியங்கள் மற்றும் தொழில்களில் நிஜ உலக சூழ்நிலைகளில் WebAssembly மல்டி-த்ரெடிங் மற்றும் பகிரப்பட்ட நினைவகம் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதைப் பார்ப்போம்:

1. அறிவியல் உருவகப்படுத்துதல்கள் மற்றும் உயர்-செயல்திறன் கணினி (HPC)

சூழ்நிலை: ஐரோப்பாவில் உள்ள ஒரு பல்கலைக்கழகம் காலநிலை மாடலிங்கிற்காக ஒரு வலை அடிப்படையிலான போர்ட்டலை உருவாக்குகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் பரந்த தரவுத்தொகுப்புகளை பதிவேற்றி சிக்கலான உருவகப்படுத்துதல்களை இயக்குகின்றனர். பாரம்பரியமாக, இதற்கு பிரத்யேக சேவையகங்கள் தேவைப்பட்டன. WebAssembly மல்டி-த்ரெடிங் மூலம், போர்டல் இப்போது பயனரின் உள்ளூர் இயந்திரத்தின் செயலாக்க சக்தியைப் பயன்படுத்திக் கொள்ளலாம், உருவகப்படுத்துதலை பல Wasm த்ரெட்களில் விநியோகிக்கிறது.

செயல்படுத்துதல்: ஒரு C++ காலநிலை உருவகப்படுத்துதல் நூலகம் WebAssembly-க்கு தொகுக்கப்படுகிறது. ஜாவாஸ்கிரிப்ட் முகப்புப் பகுதி பல வெப் வொர்க்கர்களை உருவாக்குகிறது, ஒவ்வொன்றும் Wasm தொகுதியை உருவாக்குகிறது. ஒரு SharedArrayBuffer உருவகப்படுத்துதல் கட்டத்தை வைத்திருக்கிறது. Wasm-க்குள் உள்ள த்ரெட்கள் கூட்டாக கட்ட மதிப்புகளைப் புதுப்பிக்கின்றன, ஒவ்வொரு நேரப் படியிலும் கணக்கீடுகளை ஒத்திசைக்க அணுக்கரு செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இது உலாவியில் நேரடியாக உருவகப்படுத்துதல் நேரத்தை கணிசமாக துரிதப்படுத்துகிறது.

2. 3D ரெண்டரிங் மற்றும் விளையாட்டு மேம்பாடு

சூழ்நிலை: வட அமெரிக்காவில் உள்ள ஒரு விளையாட்டு ஸ்டுடியோ உலாவி அடிப்படையிலான 3D விளையாட்டை உருவாக்குகிறது. சிக்கலான காட்சிகளை வழங்குதல், இயற்பியலைக் கையாளுதல் மற்றும் AI தர்க்கத்தை நிர்வகித்தல் ஆகியவை கணக்கீட்டு ரீதியாக தீவிரமானவை. WebAssembly மல்டி-த்ரெடிங் இந்த பணிகளை பல த்ரெட்களில் பரப்ப அனுமதிக்கிறது, பிரேம் விகிதங்கள் மற்றும் காட்சி நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

செயல்படுத்துதல்: Rust-ல் எழுதப்பட்ட ஒரு விளையாட்டு இயந்திரம், அதன் ஒருங்கமைவு அம்சங்களைப் பயன்படுத்தி, Wasm-க்கு தொகுக்கப்படுகிறது. ஒரு SharedArrayBuffer வெர்டெக்ஸ் தரவு, டெக்ஸ்சர்கள் அல்லது காட்சி வரைபடத் தகவல்களைச் சேமிக்கப் பயன்படுத்தப்படலாம். வொர்க்கர் த்ரெட்கள் காட்சியின் வெவ்வேறு பகுதிகளை ஏற்றுகின்றன அல்லது இணையாக இயற்பியல் கணக்கீடுகளைச் செய்கின்றன. அணுக்கரு செயல்பாடுகள் ரெண்டரிங் தரவு பாதுகாப்பாக புதுப்பிக்கப்படுவதை உறுதி செய்கின்றன.

3. வீடியோ மற்றும் ஆடியோ செயலாக்கம்

சூழ்நிலை: ஆசியாவை தளமாகக் கொண்ட ஒரு ஆன்லைன் வீடியோ எடிட்டிங் தளம் பயனர்களை உலாவியில் நேரடியாக வீடியோக்களைத் திருத்தவும் வழங்கவும் அனுமதிக்கிறது. வடிப்பான்களைப் பயன்படுத்துதல், டிரான்ஸ்கோடிங் அல்லது ஏற்றுமதி செய்தல் போன்ற பணிகள் நேரத்தைச் செலவழிப்பவை. மல்டி-த்ரெடிங் பயனர்கள் தங்கள் திட்டங்களை முடிக்க எடுக்கும் நேரத்தை வியத்தகு முறையில் குறைக்கும்.

செயல்படுத்துதல்: வீடியோ கையாளுதலுக்கான ஒரு C நூலகம் Wasm-க்கு தொகுக்கப்படுகிறது. ஜாவாஸ்கிரிப்ட் பயன்பாடு வொர்க்கர்களை உருவாக்குகிறது, ஒவ்வொன்றும் வீடியோவின் ஒரு பகுதியைக் கையாளுகின்றன. ஒரு SharedArrayBuffer மூல வீடியோ பிரேம்களை சேமிக்கிறது. Wasm த்ரெட்கள் பிரேம் பிரிவுகளைப் படிக்கின்றன, விளைவுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, மற்றும் செயலாக்கப்பட்ட பிரேம்களை மற்றொரு பகிரப்பட்ட இடையகத்திற்கு எழுதுகின்றன. அணுக்கரு கவுண்டர்கள் போன்ற ஒத்திசைவு முதன்மைக்கூறுகள் அனைத்து த்ரெட்களிலும் பிரேம் செயலாக்கத்தின் முன்னேற்றத்தைக் கண்காணிக்க முடியும்.

4. தரவு காட்சிப்படுத்தல் மற்றும் பகுப்பாய்வு

சூழ்நிலை: தென் அமெரிக்காவில் உள்ள ஒரு நிதி பகுப்பாய்வு நிறுவனம் பெரிய சந்தை தரவுத் தொகுப்புகளைக் காட்சிப்படுத்துவதற்கான ஒரு வலைப் பயன்பாட்டை வழங்குகிறது. மில்லியன் கணக்கான தரவுப் புள்ளிகளின் ஊடாடும் வடிகட்டுதல், திரட்டுதல் மற்றும் விளக்கப்படம் வரைதல் ஆகியவை ஒரு ஒற்றை த்ரெட்டில் மெதுவாக இருக்கலாம்.

செயல்படுத்துதல்: Go-வில் எழுதப்பட்ட ஒரு தரவு செயலாக்க நூலகம், ஒருங்கமைவுக்கு கோரூட்டின்களைப் பயன்படுத்துகிறது, Wasm-க்கு தொகுக்கப்படுகிறது. ஒரு SharedArrayBuffer மூல சந்தைத் தரவை வைத்திருக்கிறது. ஒரு பயனர் ஒரு வடிப்பானைப் பயன்படுத்தும்போது, பல Wasm த்ரெட்கள் ஒரே நேரத்தில் பகிரப்பட்ட தரவை ஸ்கேன் செய்கின்றன, திரட்டல்களைச் செய்கின்றன, மற்றும் விளக்கப்படத்திற்கான தரவுக் கட்டமைப்புகளை நிரப்புகின்றன. அணுக்கரு செயல்பாடுகள் திரட்டப்பட்ட முடிவுகளுக்கு த்ரெட்-பாதுகாப்பான புதுப்பிப்புகளை உறுதி செய்கின்றன.

தொடங்குதல்: செயல்படுத்துதல் படிகள் மற்றும் சிறந்த நடைமுறைகள்

WebAssembly மல்டி-த்ரெடிங் மற்றும் பகிரப்பட்ட நினைவகத்தைப் பயன்படுத்த, இந்த படிகளைப் பின்பற்றவும் மற்றும் சிறந்த நடைமுறைகளைக் கடைப்பிடிக்கவும்:

1. உங்கள் மொழி மற்றும் கம்பைலரைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்

மல்டி-த்ரெடிங்கை ஆதரிக்கும் மற்றும் நல்ல WebAssembly தொகுப்பு இலக்குகளைக் கொண்ட ஒரு மொழியைத் தேர்ந்தெடுக்கவும், அவை:

• C/C++: Emscripten போன்ற கருவிகளைப் பயன்படுத்தவும், இது pthreads-ஐப் பயன்படுத்தி Wasm த்ரெட்களுக்கு குறியீட்டைத் தொகுக்க முடியும்.
• Rust: Rust-இன் வலுவான ஒருங்கமைவு முதன்மைக்கூறுகள் மற்றும் சிறந்த Wasm ஆதரவு அதை ஒரு பிரதான வேட்பாளராக ஆக்குகிறது. rayon அல்லது நிலையான நூலகத்தின் த்ரெடிங் போன்ற நூலகங்களைப் பயன்படுத்தலாம்.
• Go: Go-வின் உள்ளமைக்கப்பட்ட ஒருங்கமைவு மாதிரி (கோரூட்டின்கள்) Wasm த்ரெட்களுக்கு தொகுக்கப்படலாம்.

2. கிராஸ்-ஆரிஜின் தனிமைப்படுத்தலுக்காக உங்கள் வலை சேவையகத்தை உள்ளமைக்கவும்

குறிப்பிட்டபடி, SharedArrayBuffer-க்கு பாதுகாப்புக்காக குறிப்பிட்ட HTTP தலைப்புகள் தேவை. உங்கள் வலை சேவையகம் அனுப்புவதற்கு உள்ளமைக்கப்பட்டுள்ளதா என்பதை உறுதிப்படுத்தவும்:

• Cross-Origin-Opener-Policy: same-origin
• Cross-Origin-Embedder-Policy: require-corp

இந்த தலைப்புகள் உங்கள் வலைப்பக்கத்திற்கு ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட சூழலை உருவாக்குகின்றன, இது SharedArrayBuffer-ஐப் பயன்படுத்த உதவுகிறது. உள்ளூர் மேம்பாட்டு சேவையகங்கள் பெரும்பாலும் இந்த தலைப்புகளை இயக்குவதற்கான விருப்பங்களைக் கொண்டுள்ளன.

3. ஜாவாஸ்கிரிப்ட் ஒருங்கிணைப்பு: வொர்க்கர்கள் மற்றும் SharedArrayBuffer

உங்கள் ஜாவாஸ்கிரிப்ட் குறியீடு இதற்குப் பொறுப்பாகும்:

• வொர்க்கர்களை உருவாக்குதல்: Worker பொருட்களை உருவாக்கவும், உங்கள் வொர்க்கர் ஸ்கிரிப்டைக் குறிப்பிடவும்.
• SharedArrayBuffer-ஐ உருவாக்குதல்: தேவையான அளவிலான ஒரு SharedArrayBuffer-ஐ ஒதுக்கவும்.
• நினைவகத்தை மாற்றுதல்: worker.postMessage()-ஐப் பயன்படுத்தி ஒவ்வொரு வொர்க்கருக்கும் SharedArrayBuffer-ஐ அனுப்பவும். SharedArrayBuffer நகலெடுக்கப்படாமல், குறிப்பு மூலம் மாற்றப்படுகிறது என்பதை நினைவில் கொள்க.
• Wasm-ஐ ஏற்றுதல்: வொர்க்கருக்குள், உங்கள் தொகுக்கப்பட்ட WebAssembly தொகுதியை ஏற்றவும்.
• நினைவகத்தை இணைத்தல்: பெறப்பட்ட SharedArrayBuffer-ஐ WebAssembly நிகழ்வின் நினைவகத்திற்கு அனுப்பவும்.
• சிக்னலிங் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு: ஆரம்ப தரவு மற்றும் ஒத்திசைவு சமிக்ஞைகளை அனுப்ப postMessage-ஐப் பயன்படுத்தவும், மற்றும் பகிரப்பட்ட நினைவகத்திற்குள் நுண்ணிய கட்டுப்பாட்டிற்காக Wasm-இன் அணுக்கரு செயல்பாடுகளை நம்பியிருக்கவும்.

4. WebAssembly குறியீடு: த்ரெடிங் மற்றும் அணுக்கருவியல்

உங்கள் Wasm தொகுதிக்குள்:

• த்ரெட் உருவாக்கம்: த்ரெட்களை உருவாக்குவதற்கு பொருத்தமான மொழி-சார்ந்த API-களைப் பயன்படுத்தவும் (எ.கா., Rust-ல் std::thread::spawn, C/C++-ல் pthreads). இவை WebAssembly-இன் த்ரெடிங் வழிமுறைகளுக்கு வரைபடமாகும்.
• பகிரப்பட்ட நினைவகத்தை அணுகுதல்: பகிரப்பட்ட நினைவகத்திற்கான ஒரு குறிப்பைப் பெறவும் (பெரும்பாலும் துவக்கத்தின் போது அல்லது ஒரு உலகளாவிய சுட்டி வழியாக வழங்கப்படுகிறது).
• அணுக்கருவியலைப் பயன்படுத்துதல்: பகிரப்பட்ட தரவில் உள்ள அனைத்து படி-மாற்று-எழுது செயல்பாடுகளுக்கும் அணுக்கரு செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்தவும். கிடைக்கக்கூடிய வெவ்வேறு அணுக்கரு செயல்பாடுகளைப் புரிந்து கொள்ளுங்கள் (load, store, add, subtract, compare-exchange, போன்றவை) மற்றும் உங்கள் ஒத்திசைவு தேவைகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமான ஒன்றைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
• ஒத்திசைவு முதன்மைக்கூறுகள்: உங்கள் மொழியின் நிலையான நூலகம் இதை Wasm-க்கு போதுமானதாக சுருக்கவில்லை என்றால், மியூட்டெக்ஸ்கள், செமாஃபோர்கள் அல்லது நிபந்தனை மாறிகள் போன்ற ஒத்திசைவு வழிமுறைகளை அணுக்கரு செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தவும்.

5. பிழைத்திருத்த உத்திகள்

மல்டி-த்ரெட்டட் Wasm-ஐ பிழைத்திருத்தம் செய்வது தந்திரமானதாக இருக்கலாம். இந்த அணுகுமுறைகளைக் கவனியுங்கள்:

• பதிவு செய்தல்: உங்கள் Wasm குறியீட்டிற்குள் வலுவான பதிவுசெய்தலைச் செயல்படுத்தவும், ஒருவேளை முக்கிய த்ரெட் படித்துக் காட்டக்கூடிய ஒரு பகிரப்பட்ட இடையகத்திற்கு எழுதலாம். வெளியீட்டை வேறுபடுத்த த்ரெட் ஐடிகளுடன் பதிவுகளை முன்னொட்டாகச் சேர்க்கவும்.
• உலாவி டெவ்டூல்ஸ்: நவீன உலாவி டெவலப்பர் கருவிகள் வொர்க்கர்களை பிழைத்திருத்தம் செய்வதற்கும், ஓரளவிற்கு, மல்டி-த்ரெட்டட் செயலாக்கத்திற்கும் தங்கள் ஆதரவை மேம்படுத்துகின்றன.
• யூனிட் டெஸ்டிங்: உங்கள் மல்டி-த்ரெட்டட் தர்க்கத்தின் தனிப்பட்ட கூறுகளை ஒருங்கிணைப்பதற்கு முன் தனித்தனியாக முழுமையாக யூனிட் டெஸ்ட் செய்யவும்.
• சிக்கல்களை மீண்டும் உருவாக்குதல்: ஒருங்கமைவு பிழைகளைத் தொடர்ந்து தூண்டும் சூழ்நிலைகளைத் தனிமைப்படுத்த முயற்சிக்கவும்.

6. செயல்திறன் சுயவிவரம்

தடைகளைக் கண்டறிய உலாவி செயல்திறன் சுயவிவரக் கருவிகளைப் பயன்படுத்தவும். இதைக் கவனிக்கவும்:

• CPU பயன்பாடு: அனைத்து கோர்களும் திறம்பட பயன்படுத்தப்படுவதை உறுதி செய்யவும்.
• த்ரெட் போட்டி: பூட்டுகள் அல்லது அணுக்கரு செயல்பாடுகளில் அதிகப் போட்டி செயலாக்கத்தை வரிசைப்படுத்தலாம் மற்றும் இணைச் செயலாக்கத்தைக் குறைக்கலாம்.
• நினைவக அணுகல் முறைகள்: கேச் இருப்பிடம் மற்றும் தவறான பகிர்வு செயல்திறனை பாதிக்கலாம்.

இணை வலைப் பயன்பாடுகளின் எதிர்காலம்

பகிரப்பட்ட நினைவகத்துடன் கூடிய WebAssembly மல்டி-த்ரெடிங், வலையை உயர்-செயல்திறன் கணினி மற்றும் சிக்கலான பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு உண்மையான திறமையான தளமாக மாற்றுவதில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க படியாகும். உலாவி ஆதரவு முதிர்ச்சியடையும்போதும், டெவலப்பர் கருவிகள் மேம்படும்போதும், முன்னர் நேட்டிவ் சூழல்களுக்குள் கட்டுப்படுத்தப்பட்டிருந்த அதிநவீன, இணைக்கப்பட்ட வலைப் பயன்பாடுகளின் பெருக்கத்தைக் காண்போம் என்று எதிர்பார்க்கலாம்.

இந்தத் தொழில்நுட்பம் சக்திவாய்ந்த கணினித் திறன்களுக்கான அணுகலை ஜனநாயகப்படுத்துகிறது. உலகெங்கிலும் உள்ள பயனர்கள், அவர்கள் இருக்கும் இடம் அல்லது அவர்கள் பயன்படுத்தும் இயக்க முறைமையைப் பொருட்படுத்தாமல், வேகமாகவும் திறமையாகவும் இயங்கும் பயன்பாடுகளிலிருந்து பயனடையலாம். ஒரு தொலைதூர கிராமத்தில் உள்ள ஒரு மாணவர் மேம்பட்ட அறிவியல் காட்சிப்படுத்தல் கருவிகளை அணுகுவதையும், அல்லது ஒரு வடிவமைப்பாளர் தங்கள் உலாவி மூலம் நிகழ்நேரத்தில் ஒரு சிக்கலான 3D மாடலில் ஒத்துழைப்பதையும் கற்பனை செய்து பாருங்கள் - இவை WebAssembly மல்டி-த்ரெடிங் திறக்கும் சாத்தியக்கூறுகள்.

WebAssembly சூழல் அமைப்பில் நடந்து வரும் வளர்ச்சி, memory64, SIMD, மற்றும் குப்பை சேகரிப்பு ஒருங்கிணைப்பு போன்ற அம்சங்கள் உட்பட, அதன் திறன்களை மேலும் மேம்படுத்தும். மல்டி-த்ரெடிங், பகிரப்பட்ட நினைவகம் மற்றும் அணுக்கருவியலின் உறுதியான அடித்தளத்தில் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது, இந்த பரிணாம வளர்ச்சியின் ஒரு மூலக்கல்லாகும், இது அனைவருக்கும் மிகவும் சக்திவாய்ந்த, செயல்திறன்மிக்க மற்றும் அணுகக்கூடிய வலைக்கு வழி வகுக்கிறது.

முடிவுரை

பகிரப்பட்ட நினைவகத்துடன் கூடிய WebAssembly மல்டி-த்ரெடிங் வலை மேம்பாட்டில் ஒரு முன்னுதாரண மாற்றத்தைக் குறிக்கிறது. இது டெவலப்பர்களுக்கு நவீன மல்டி-கோர் செயலிகளின் சக்தியைப் பயன்படுத்த அதிகாரம் அளிக்கிறது, இது முன்னெப்போதும் இல்லாத செயல்திறனை வழங்குகிறது மற்றும் வலைப் பயன்பாடுகளின் முற்றிலும் புதிய வகைகளை செயல்படுத்துகிறது. உலாவி இணக்கத்தன்மை மற்றும் ஒருங்கமைவு மேலாண்மை தொடர்பான சவால்கள் இருந்தாலும், மேம்பட்ட செயல்திறன், மேம்பட்ட பதிலளிக்கக்கூடிய தன்மை மற்றும் பரந்த பயன்பாட்டு நோக்கம் ஆகியவற்றின் நன்மைகள் மறுக்க முடியாதவை. முக்கிய கூறுகளைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம் - த்ரெட்கள், SharedArrayBuffer, மற்றும் அணுக்கருவியல் - மற்றும் செயல்படுத்துதல் மற்றும் பிழைத்திருத்தம் செய்வதற்கான சிறந்த நடைமுறைகளை ஏற்றுக்கொள்வதன் மூலம், டெவலப்பர்கள் வலையில் இணைச் செயலாக்கத்தின் முழு திறனையும் திறக்க முடியும், எதிர்காலத்திற்காக வேகமான, அதிக திறன் கொண்ட மற்றும் உலகளவில் அணுகக்கூடிய பயன்பாடுகளை உருவாக்க முடியும்.