WebAssembly-ni nosozliklarini tuzatish: Manba xaritalari va tuzatish vositalari

WebAssembly (Wasm) brauzerda ishlaydigan ilovalar uchun deyarli tabiiy unumdorlikni taʼminlash orqali veb-ishlab chiqishda inqilob qildi. Wasm tobora ommalashib borar ekan, samarali tuzatish usullari ishlab chiquvchilar uchun muammolarni samarali aniqlash va hal qilishda hal qiluvchi ahamiyatga ega. Ushbu qoʻllanma WebAssembly nosozliklarini tuzatish boʻyicha keng qamrovli maʼlumot beradi, bunda asosiy eʼtibor manba xaritalari va ishlab chiquvchilar uchun mavjud boʻlgan kuchli vositalarga qaratilgan. Biz asosiy sozlashdan tortib ilgʻor usullargacha boʻlgan hamma narsani koʻrib chiqamiz, bu sizning har qanday Wasm nosozliklarini tuzatish muammosini hal qilish uchun yaxshi jihozlanganingizni taʼminlaydi.

WebAssembly (Wasm) nima?

WebAssembly — stekka asoslangan virtual mashina uchun binar instruksiya formati. U C, C++ va Rust kabi yuqori darajadagi tillar uchun portativ kompilyatsiya nishoni sifatida ishlab chiqilgan boʻlib, ishlab chiquvchilarga ushbu tillarda yozilgan kodni veb-brauzerlarda deyarli tabiiy tezlikda ishga tushirish imkonini beradi. Wasm anʼanaviy JavaScriptga nisbatan sezilarli darajada unumdorlikni oshirishni taʼminlaydi, bu uni hisoblash talab qiladigan vazifalar uchun mos qiladi, masalan:

• Oʻyinlar ishlab chiqish
• Tasvir va videolarni qayta ishlash
• Ilmiy simulyatsiyalar
• Kriptografiya
• Mashina taʼlimi

Brauzerdan tashqari, WebAssembly serverlarsiz hisoblash, ichki o'rnatilgan tizimlar va unumdorlik va portativlik muhim boʻlgan boshqa muhitlarda ham qoʻllanilmoqda.

WebAssembly-da nosozliklarni tuzatishning ahamiyati

WebAssembly kodini tuzatish uning binar formati tufayli JavaScript-ni tuzatishdan koʻra murakkabroq boʻlishi mumkin. Wasm binar faylini toʻgʻridan-toʻgʻri tekshirish koʻpincha amaliy emas, bu esa tuzatish vositalari va usullarini zarur qiladi. Wasm ishlab chiqishda nosozliklarni tuzatishning muhim sabablari quyidagilardan iborat:

• Unumdorlikdagi toʻsiqlarni aniqlash: Tuzatish Wasm kodining optimal ishlamayotgan joylarini aniqlashga yordam beradi.
• Mantiqiy xatolarni hal qilish: Ilovaning kutilganidek ishlashini taʼminlash uchun kompilyatsiya qilingan koddagi xatolarni topish va tuzatish.
• Toʻgʻriligini tekshirish: Wasm kodining turli sharoitlarda toʻgʻri natijalar berishini taʼminlash.
• Kod xulq-atvorini tushunish: Tuzatish ishlab chiquvchilarga oʻz kodlari Wasm muhitida qanday bajarilishini chuqurroq tushunishga yordam beradi.

Manba xaritalari: Wasm va manba kodi oʻrtasidagi boʻshliqni toʻldirish

Manba xaritalari WebAssembly-ni tuzatish uchun juda muhim, chunki ular kompilyatsiya qilingan Wasm kodini asl manba kodiga (masalan, C++, Rust) qayta bogʻlaydi. Bu ishlab chiquvchilarga Wasm binar fayli yoki uning qismlarga ajratilgan koʻrinishi bilan toʻgʻridan-toʻgʻri ishlash oʻrniga oʻz kodlarini asl manba tilida tuzatish imkonini beradi.

Manba xaritalari qanday ishlaydi

Manba xaritasi — bu yaratilgan kod (Wasm) va asl manba kodi oʻrtasidagi bogʻlanish haqidagi maʼlumotlarni oʻz ichiga olgan JSON faylidir. Bu maʼlumot quyidagilarni oʻz ichiga oladi:

• Fayl nomlari: Asl manba fayllarining nomlari.
• Qator va ustun bogʻlanishlari: Yaratilgan koddagi qatorlar va ustunlar bilan asl manba kodidagi moslik.
• Belgi nomlari: Asl manba kodidagi oʻzgaruvchilar va funksiyalarning nomlari.

Tuzatuvchi Wasm kodiga duch kelganda, u manba xaritasidan foydalanib, asl manba kodidagi mos keladigan joyni aniqlaydi. Bu tuzatuvchiga asl manba kodini koʻrsatish, toʻxtash nuqtalarini oʻrnatish va kod boʻylab qadam-baqadam yurish imkonini beradi, bu esa tanishroq va intuitivroqdir.

Manba xaritalarini yaratish

Manba xaritalari odatda kompilyatsiya jarayonida yaratiladi. WebAssembly-ni qoʻllab-quvvatlaydigan koʻpchilik kompilyatorlar va qurish vositalari manba xaritalarini yaratish uchun imkoniyatlar taqdim etadi. Mana bir nechta misollar:

Emscripten (C/C++)

Emscripten — bu C va C++ kodini WebAssembly-ga kompilyatsiya qilish uchun mashhur vositalar toʻplami. Emscripten yordamida manba xaritalarini yaratish uchun kompilyatsiya paytida -g bayrogʻidan foydalaning:

            emcc -g input.c -o output.js
            

              
                Copy
              
            
          

Bu buyruq output.js (JavaScript yopishtiruvchi kodi) va output.wasm (WebAssembly binar fayli), shuningdek output.wasm.map (manba xaritasi fayli) ni yaratadi.

Rust

Rust ham WebAssembly-ga kompilyatsiya qilishda manba xaritalarini yaratishni qoʻllab-quvvatlaydi. Manba xaritalarini yoqish uchun Cargo.toml faylingizga quyidagilarni qoʻshing:

            [profile.release]
debug = true
            

              
                Copy
              
            
          

Keyin, loyihangizni reliz rejimida yarating:

            cargo build --target wasm32-unknown-unknown --release
            

              
                Copy
              
            
          

Bu target/wasm32-unknown-unknown/release/ katalogida Wasm fayli va unga mos keladigan manba xaritasini yaratadi.

AssemblyScript

AssemblyScript, toʻgʻridan-toʻgʻri WebAssembly-ga kompilyatsiya qilinadigan TypeScript-ga oʻxshash til, shuningdek manba xaritalarini qoʻllab-quvvatlaydi. Manba xaritalari asc kompilyatoridan foydalanganda sukut boʻyicha yoqilgan.

            asc input.ts -o output.wasm -t output.wat -m output.wasm.map
            

              
                Copy
              
            
          

Manba xaritalarini brauzerda yuklash

Zamonaviy brauzerlar manba xaritalari mavjud boʻlsa, ularni avtomatik ravishda aniqlaydi va yuklaydi. Brauzer yaratilgan JavaScript yoki Wasm faylidagi sourceMappingURL izohini oʻqiydi, bu manba xaritasi faylining joylashuviga ishora qiladi. Masalan, yaratilgan JavaScript quyidagilarni oʻz ichiga olishi mumkin:

            //# sourceMappingURL=output.wasm.map
            

              
                Copy
              
            
          

Manba xaritasi fayli brauzer uchun mavjud ekanligiga ishonch hosil qiling (masalan, u bir xil domendan taqdim etiladi yoki tegishli CORS sarlavhalariga ega). Agar manba xaritasi avtomatik ravishda yuklanmasa, uni brauzerning ishlab chiquvchi vositalarida qoʻlda yuklashingiz kerak boʻlishi mumkin.

WebAssembly uchun tuzatish vositalari

WebAssembly ishlab chiqish uchun bir nechta kuchli tuzatish vositalari mavjud. Ushbu vositalar quyidagi xususiyatlarni taqdim etadi:

• Toʻxtash nuqtalarini oʻrnatish
• Kod boʻylab qadam-baqadam yurish
• Oʻzgaruvchilarni tekshirish
• Chaqiruvlar stekini koʻrish
• Unumdorlikni profillash

Brauzerning ishlab chiquvchi vositalari (Chrome DevTools, Firefox Developer Tools)

Zamonaviy brauzerlar WebAssembly nosozliklarini tuzatishni qoʻllab-quvvatlaydigan oʻrnatilgan ishlab chiquvchi vositalarini oʻz ichiga oladi. Ushbu vositalar Wasm kodini tekshirish va tuzatish uchun keng qamrovli xususiyatlar toʻplamini taqdim etadi.

Chrome DevTools

Chrome DevTools WebAssembly nosozliklarini tuzatish uchun ajoyib yordam taklif qiladi. Chrome DevTools-da Wasm kodini tuzatish uchun:

1. Chrome DevTools-ni oching (odatda F12 tugmasini bosish yoki sichqonchaning oʻng tugmasini bosib "Inspect" ni tanlash orqali).
2. "Sources" paneliga oʻting.
3. WebAssembly kodini oʻz ichiga olgan sahifani yuklang.
4. Agar manba xaritalari toʻgʻri sozlangan boʻlsa, "Sources" panelida asl manba fayllarini koʻrishingiz kerak.
5. Manba kodidagi qator raqamlari yonidagi chiziqqa bosish orqali toʻxtash nuqtalarini oʻrnating.
6. WebAssembly kodini ishga tushiring. Toʻxtash nuqtasiga yetganda, tuzatuvchi bajarishni toʻxtatadi va sizga oʻzgaruvchilarni tekshirish, kod boʻylab qadam-baqadam yurish va chaqiruvlar stekini koʻrish imkonini beradi.

Chrome DevTools shuningdek "WebAssembly" panelini taqdim etadi, bu sizga xom Wasm kodini tekshirish, Wasm kodida toʻxtash nuqtalarini oʻrnatish va Wasm instruksiyalari boʻylab qadam-baqadam yurish imkonini beradi. Bu unumdorlik uchun muhim boʻlgan kod qismlarini tuzatish yoki Wasm bajarilishining past darajadagi tafsilotlarini tushunish uchun foydali boʻlishi mumkin.

Firefox Developer Tools

Firefox Developer Tools ham WebAssembly nosozliklarini tuzatish uchun mustahkam yordam beradi. Jarayon Chrome DevTools-ga oʻxshaydi:

1. Firefox Developer Tools-ni oching (odatda F12 tugmasini bosish yoki sichqonchaning oʻng tugmasini bosib "Inspect" ni tanlash orqali).
2. "Debugger" paneliga oʻting.
3. WebAssembly kodini oʻz ichiga olgan sahifani yuklang.
4. Agar manba xaritalari toʻgʻri sozlangan boʻlsa, "Debugger" panelida asl manba fayllarini koʻrishingiz kerak.
5. Manba kodidagi qator raqamlari yonidagi chiziqqa bosish orqali toʻxtash nuqtalarini oʻrnating.
6. WebAssembly kodini ishga tushiring. Toʻxtash nuqtasiga yetganda, tuzatuvchi bajarishni toʻxtatadi va sizga oʻzgaruvchilarni tekshirish, kod boʻylab qadam-baqadam yurish va chaqiruvlar stekini koʻrish imkonini beradi.

Firefox Developer Tools shuningdek "WebAssembly" panelini oʻz ichiga oladi, bu xom Wasm kodini tekshirish va toʻxtash nuqtalarini oʻrnatish uchun Chrome DevTools-ga oʻxshash funksionallikni taqdim etadi.

WebAssembly Studio

WebAssembly Studio — bu WebAssembly kodini yozish, yaratish va tuzatish uchun onlayn IDE. U mahalliy ishlab chiqish muhitini sozlashsiz WebAssembly bilan tajriba oʻtkazish uchun qulay muhitni taqdim etadi.

WebAssembly Studio manba xaritalarini qoʻllab-quvvatlaydi va sizga toʻxtash nuqtalarini oʻrnatish, kod boʻylab qadam-baqadam yurish va oʻzgaruvchilarni tekshirish imkonini beradigan vizual tuzatuvchini taqdim etadi. Shuningdek, u xom Wasm kodini koʻrish imkonini beradigan oʻrnatilgan disassemblerni ham oʻz ichiga oladi.

WebAssembly kengaytmalari bilan VS Code

Visual Studio Code (VS Code) — bu WebAssembly ishlab chiqishni qoʻllab-quvvatlash uchun turli kengaytmalar bilan kengaytirilishi mumkin boʻlgan mashhur kod muharriri. Quyidagi xususiyatlarni taqdim etadigan bir nechta kengaytmalar mavjud:

• WebAssembly matn formati (WAT) fayllari uchun sintaksisni ajratib koʻrsatish
• WebAssembly uchun nosozliklarni tuzatishni qoʻllab-quvvatlash
• WebAssembly vositalar toʻplami bilan integratsiya

WebAssembly ishlab chiqish uchun baʼzi mashhur VS Code kengaytmalari quyidagilardan iborat:

• WebAssembly (dtsvetkov tomonidan): WAT fayllari uchun sintaksisni ajratib koʻrsatish, kodni toʻldirish va boshqa xususiyatlarni taqdim etadi.
• Wasm Language Support (Hai Nguyen tomonidan): Kengaytirilgan til yordami va tuzatish imkoniyatlarini taklif qiladi.

VS Code-da WebAssembly kodini tuzatish uchun odatda tuzatuvchini qanday ishga tushirish va Wasm ish vaqtiga ulanishni belgilaydigan ishga tushirish konfiguratsiyasini sozlashingiz kerak. Bu Chrome yoki Firefox DevTools tomonidan taqdim etilgan kabi tuzatuvchi adapteridan foydalanishni oʻz ichiga olishi mumkin.

Binaryen

Binaryen — bu WebAssembly uchun kompilyator va vositalar toʻplami infratuzilmasi kutubxonasi. U WebAssembly kodini optimallashtirish, tekshirish va oʻzgartirish uchun vositalarni taqdim etadi. Oʻzi tuzatuvchi boʻlmasa-da, Binaryen tuzatishda yordam beradigan vositalarni oʻz ichiga oladi, masalan:

• wasm-opt: Wasm kodini soddalashtirib, uni tushunish va tuzatishni osonlashtiradigan optimizator.
• wasm-validate: Wasm kodini xatolar uchun tekshiradigan validator.
• wasm-dis: Wasm kodini odam oʻqiy oladigan matn formatiga (WAT) oʻzgartiradigan disassembler.

Binaryen koʻpincha kattaroq WebAssembly vositalar toʻplamining bir qismi sifatida ishlatiladi va boshqa tuzatish vositalari bilan integratsiya qilinishi mumkin.

Ilgʻor tuzatish usullari

Yuqorida aytib oʻtilgan vositalar tomonidan taqdim etilgan asosiy tuzatish xususiyatlaridan tashqari, murakkabroq WebAssembly nosozliklarini tuzatish muammolarini hal qilish uchun bir nechta ilgʻor tuzatish usullaridan foydalanish mumkin.

Jurnallashtirish va instrumentatsiya

WebAssembly kodingizga jurnal yozuvlarini qoʻshish bajarilish oqimini kuzatish va oʻzgaruvchi qiymatlarini tekshirishning foydali usuli boʻlishi mumkin. Buni Wasm kodingizdan JavaScript funksiyalarini chaqirib, konsolga xabarlarni yozish orqali amalga oshirish mumkin. Masalan, C/C++ da:

            #include 

extern "C" {
  void logMessage(const char* message);
}

int main() {
  int x = 10;
  logMessage("Value of x: %d\n");
  return 0;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Va JavaScript-da:

            Module.logMessage = function(messagePtr) {
  const message = UTF8ToString(messagePtr);
  console.log(message);
};

            

              
                Copy
              
            
          

Instrumentatsiya WebAssembly kodingizning turli qismlarining unumdorligini oʻlchash uchun kod qoʻshishni oʻz ichiga oladi. Buni funksiyalarning bajarilish vaqtini kuzatish yoki maʼlum kod yoʻllarining necha marta bajarilishini sanash orqali amalga oshirish mumkin. Ushbu metrikalar unumdorlikdagi toʻsiqlarni aniqlashga va kodingizni optimallashtirishga yordam beradi.

Xotirani tekshirish

WebAssembly chiziqli xotira maydoniga kirishni taʼminlaydi, uni tuzatish vositalari yordamida tekshirish mumkin. Bu sizga xotira tarkibini, jumladan oʻzgaruvchilar, maʼlumotlar tuzilmalari va boshqa maʼlumotlarni koʻrib chiqish imkonini beradi. Chrome va Firefox kabi brauzerlar WebAssembly chiziqli xotirasini oʻzlarining ishlab chiquvchi vositalari orqali, koʻpincha "Memory" paneli yoki WebAssembly-ga xos panellar orqali ochib beradi.

Maʼlumotlaringiz xotirada qanday joylashtirilganligini tushunish bufer toʻlib ketishi yoki xotira sizib chiqishi kabi xotira bilan bogʻliq muammolarni tuzatish uchun juda muhimdir.

Optimizallashtirilgan kodni tuzatish

WebAssembly kodini optimallashtirish yoqilgan holda kompilyatsiya qilganda, natijadagi kod asl manba kodidan sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Bu tuzatishni qiyinlashtirishi mumkin, chunki Wasm kodi va manba kodi oʻrtasidagi bogʻliqlik unchalik aniq boʻlmasligi mumkin. Manba xaritalari buni yumshatishga yordam beradi, ammo optimallashtirilgan kod inline qilish, sikllarni ochish va boshqa optimallashtirishlar tufayli kutilmagan xatti-harakatlarni koʻrsatishi mumkin.

Optimizallashtirilgan kodni samarali tuzatish uchun qoʻllanilgan optimallashtirishlarni va ularning kodning xulq-atvoriga qanday taʼsir qilganini tushunish muhimdir. Optimizallashtirishlar taʼsirini tushunish uchun xom Wasm kodini yoki disassembler qilingan kodni tekshirishingiz kerak boʻlishi mumkin.

Masofadan turib tuzatish

Baʼzi hollarda sizga masofaviy qurilmada yoki boshqa muhitda ishlayotgan WebAssembly kodini tuzatish kerak boʻlishi mumkin. Masofadan turib tuzatish sizga mahalliy kompyuteringizda ishlayotgan tuzatuvchidan Wasm ish vaqtiga ulanish va kodni xuddi mahalliy ishlayotgandek tuzatish imkonini beradi.

Chrome DevTools kabi baʼzi vositalar Chrome Remote Debugging Protocol orqali masofadan turib tuzatishni qoʻllab-quvvatlaydi. Bu sizga masofaviy qurilmada ishlayotgan Chrome nusxasiga ulanish va ushbu nusxada ishlayotgan WebAssembly kodini tuzatish imkonini beradi. Boshqa tuzatish vositalari masofadan turib tuzatish uchun oʻz mexanizmlarini taqdim etishi mumkin.

WebAssembly nosozliklarini tuzatish boʻyicha eng yaxshi amaliyotlar

Samarali va samarador WebAssembly nosozliklarini tuzatishni taʼminlash uchun quyidagi eng yaxshi amaliyotlarni koʻrib chiqing:

• Har doim manba xaritalarini yarating: Asl manba kodida tuzatishni yoqish uchun kompilyatsiya jarayonida manba xaritalari yaratilishini taʼminlang.
• Ishonchli tuzatish vositasidan foydalaning: Maxsus tuzatish vazifalaringiz uchun kerakli xususiyatlar va imkoniyatlarni taqdim etadigan tuzatish vositasini tanlang.
• Wasm bajarilish modelini tushuning: WebAssembly kodi qanday bajarilishini, shu jumladan stekka asoslangan arxitektura, xotira modeli va instruksiyalar toʻplamini yaxshi tushunib oling.
• Testlanadigan kod yozing: WebAssembly kodingizni aniq kirish va chiqishlar bilan osongina testlanadigan qilib loyihalashtiring. Kodingizning toʻgʻriligini tekshirish uchun birlik testlarini yozing.
• Oddiy misollardan boshlang: WebAssembly nosozliklarini tuzatishni oʻrganayotganda, oddiy misollardan boshlang va vositalar va usullar bilan tanishib borganingiz sari murakkablikni asta-sekin oshiring.
• Hujjatlarni oʻqing: Xususiyatlari va foydalanishini tushunish uchun kompilyatoringiz, qurish vositalaringiz va tuzatish vositalaringiz uchun hujjatlarga murojaat qiling.
• Yangiliklardan xabardor boʻling: WebAssembly va unga bogʻliq vositalar doimiy ravishda rivojlanmoqda. Eng samarali tuzatish usullaridan foydalanayotganingizga ishonch hosil qilish uchun soʻnggi oʻzgarishlar va eng yaxshi amaliyotlardan xabardor boʻling.

Haqiqiy hayotdan misollar

Keling, WebAssembly nosozliklarini tuzatish muhim boʻlgan baʼzi haqiqiy hayotiy misollarni koʻrib chiqaylik.

Oʻyinlar ishlab chiqish

Oʻyin ishlab chiqishda Wasm brauzerda ishlaydigan yuqori unumdorlikdagi oʻyinlarni yaratish uchun ishlatiladi. Tuzatish oʻyin jarayoniga taʼsir qilishi mumkin boʻlgan xatolarni, masalan, notoʻgʻri fizika hisob-kitoblari, renderlash muammolari yoki tarmoq sinxronizatsiyasi muammolarini aniqlash va tuzatish uchun zarurdir. Masalan, oʻyin ishlab chiquvchisi C++ da yozilgan va WebAssembly-ga kompilyatsiya qilingan toʻqnashuvni aniqlash algoritmini tuzatish uchun manba xaritalari va Chrome DevTools-dan foydalanishi mumkin.

Tasvir va videolarni qayta ishlash

WebAssembly shuningdek, tasvir filtrlash, video kodlash va real vaqtda video effektlari kabi tasvir va videolarni qayta ishlash vazifalari uchun ham qoʻllaniladi. Tuzatish ushbu vazifalarning toʻgʻri va samarali bajarilishini taʼminlash uchun juda muhimdir. Masalan, ishlab chiquvchi Rust-da yozilgan va WebAssembly-ga kompilyatsiya qilingan video kodlash kutubxonasini tuzatish uchun Firefox Developer Tools-dan foydalanib, video ijrosiga taʼsir qiluvchi unumdorlikdagi toʻsiqlarni aniqlashi va tuzatishi mumkin.

Ilmiy simulyatsiyalar

WebAssembly molekulyar dinamika simulyatsiyalari yoki suyuqlik dinamikasi simulyatsiyalari kabi ilmiy simulyatsiyalarni brauzerda ishga tushirish uchun juda mos keladi. Tuzatish ushbu simulyatsiyalarning aniq natijalar berishini taʼminlash uchun zarurdir. Olim Fortran-da yozilgan va WebAssembly-ga kompilyatsiya qilingan simulyatsiya algoritmini tuzatish uchun WebAssembly Studio-dan foydalanib, simulyatsiyaning toʻgʻri yechimga yaqinlashayotganini tekshirishi mumkin.

Kross-platformali mobil ishlab chiqish

Flutter kabi freymvorklar endi ilovalarni WebAssembly-ga kompilyatsiya qilishni qoʻllab-quvvatlaydi. Kutilmagan xatti-harakatlar aynan WebAssembly nishonida yuzaga kelganda nosozliklarni tuzatish zarur boʻladi. Bu kompilyatsiya qilingan Wasm kodini tekshirish va muammolarni Dart manba kodiga qaytarish uchun manba xaritalaridan foydalanishni oʻz ichiga oladi.

Xulosa

WebAssembly kodini samarali tuzatish yuqori unumdorlikdagi va ishonchli veb-ilovalarni yaratish uchun zarurdir. Manba xaritalarining rolini tushunib va mavjud kuchli tuzatish vositalaridan foydalanib, ishlab chiquvchilar muammolarni samarali aniqlashi va hal qilishi mumkin. Ushbu qoʻllanma WebAssembly nosozliklarini tuzatish boʻyicha keng qamrovli maʼlumot berdi, bunda asosiy sozlashdan tortib ilgʻor usullargacha boʻlgan hamma narsa qamrab olindi. Ushbu qoʻllanmada keltirilgan eng yaxshi amaliyotlarga rioya qilish orqali siz WebAssembly kodingizning mustahkam, unumdor va xatosiz boʻlishini taʼminlashingiz mumkin. WebAssembly rivojlanishda va yanada keng tarqalishda davom etar ekan, ushbu tuzatish usullarini oʻzlashtirish har qanday veb-ishlab chiquvchi uchun bebaho mahorat boʻladi.