WebAssembly 的计算潜力引起了广泛关注，但要真正将其潜力完全发挥出来可能需要相当长的时间，可能需要一到两年的时间，因为有很多挑战需要克服。其中一个挑战是确保 WebAssembly 模块支持所有编程语言，尽管目前主要局限于少数几种语言，如 Rust、C++、Python 和 JavaScript。其他语言仍然面临一些障碍，当开发人员编写代码并一次性部署到多种设备和环境（当然所有设备和环境都兼容）时，即使是 Rust 和 C++ 以及 Python 也会遇到问题。

那么，WebAssembly 的目标是什么呢？虽然号称 “一次编写，到处部署”，但更准确的说法可能是你可以编写代码一次，然后在任何 CPU 或设备上同时部署，而且只需极少的配置，甚至无需配置。在某种程度上，可以把它看作是一种高效的编译器（尽管某些人可能有不同看法）。

一.标准定义
根据标准定义，WebAssembly 是一种面向堆栈的虚拟机的二进制指令格式，边缘云平台供应商 Fastly 杰出工程师 Luke Wagner 在 WasmCon 2023 的演讲中解释说：“Wasm 的设计是为编程语言提供便携式的编译目标。我认为这里的关键词是 '编译目标'，这意味着我们可以将各种源语言编译成不同的本机指令集，也可以编译成 WebAssembly。然后，我们可以将这个 WASM 发送到浏览器或某种 WASM 引擎，它会在内部将其编译成实际运行的指令集。这为我们带来的好处包括可移植性、确定性（如果需要的话）、控制流完整性和子进程沙盒化。”

除了定义，还有必要看看 WebAssembly 在现实世界中可以做什么。Wagner 说：“那么，我们能用这些强大的功能做什么呢？在浏览器中，现在流行的用例包括运行大型代码库，尤其是 C++。” 例子包括 Unity、AutoCAD 和 Photoshop。此外，还可以将计算密集型的子任务从 JavaScript 转移到 Wasm，例如编解码、压缩、推理、加密和过滤器。

“在浏览器之外，将 Wasm 嵌入到现有系统中，使其更接近系统，也是常见的做法。”Wagner 说。“最后，人们正在使用 Wasm 来探索分布式计算的替代模型，比如无服务器、分布式参与者、记录和重放，以及边缘计算，类似于我们在 Fastly 所做的。”

WebAssembly 的用例正在不断扩展，但仍然需要进一步的工作和项目进展。例如，当组件结构更加标准化时，跨多种设备和环境的部署将变得更加可行。希望在不久的将来，可以实现这一目标，也许在一年半到两年内就可以实现。

二.像一台计算机？
最近在一次与 NGINX 产品管理高级总监 Liam Crilly 的对话中，他将 WebAssembly 类比为概念上的一台计算机。虽然 WebAssembly 不直接在物理设备上运行，但它有可能通过使用 WebAssembly 模块在用于数据交换和部署的设备网络上运行，正如 Crilly 所解释的那样。

“WebAssembly 让我们重新思考我们需要的抽象，”Crilly 说。“从社会的角度来说，它使我们能够迈出下一步，而不是不断地被初步描述存储和计算的原始基元所限制。这就是为什么我在 Kubernetes 的背景下提到它，因为它仍然带有一些包袱。”

实际上，WebAssembly 可以被视为一种新型计算机。它具有一套指令集，类似于 CPU，从中派生了 “汇编” 部分。当你查看示例代码时，它在可读性良好的情况下与 CPU 指令集非常相似。这个简单的计算机能够执行传统计算机可以执行的任何任务，正如我们所知，这些任务非常广泛。重要的是，这个新的、简单的指令集成为所有编程语言的编译目标。基本上，任何高级编程语言都可以编译成特定硬件的 CPU 指令集，也可以编译成 WebAssembly 指令集。

此外，WebAssembly 可以被看作是一个强大的编译器目标，正如 Crilly 所解释的：“WebAssembly 的有趣之处在于它提供了编译器的优势，使你能够将高级语言转化为优化良好的指令集代码。” 然而，由于 WebAssembly 充当了一个抽象的计算机，它需要一个虚拟机或运行时来获取这个指令集，并在硬件上执行它。虽然这乍看起来像是一个额外的抽象层，但实际上非常巧妙。使用 WebAssembly，可以为任何硬件构建运行时，消除了开发人员和运维人员关注特定硬件细节的需要，Crilly 说道。

Crilly 进一步强调：“如果我有一个 WebAssembly 模块，并将其编译为该指令集，那么我就能获得编译器优化带来的好处，以及从十多年的浏览器 JavaScript 经验中获得的启示，其中包括在运行时进行即时（JIT）优化，将这个指令集的字节码转换成 CPU 指令。这一额外的优化层，类似于 JIT 编译器和浏览器运行时，提供了接近本机计算性能。因此，这个抽象层几乎没有什么缺点。”

三.计算机中的计算机
进一步思考将 WebAssembly 视为计算机的概念，Enterprise Management Associates（EMA）分析师 Torsten Volk 表示，他将 WASM 描述为 “计算机中的计算机”。

“它不是直接提供对 CPU、RAM、存储和网络硬件的直接访问，而是为应用程序提供对这些资源的简化通用版本的访问，”Volk 说。“它通过将从为 WASM 编译的应用程序的字节码中提取的指令转化为直接与 CPU、RAM 和磁盘的指令集交流的字节码来实现。一旦这个翻译层对大多数类型的应用程序普遍适用，你实际上可以将 WASM 运行时描述为一种新型计算机。”

总的来说，WebAssembly 是 “我们思考操作系统和硬件的第三次浪潮”，Fermyon Technologies 联合创始人兼 CEO Matt Butcher 说到。“虚拟机打破了我们将操作系统与硬件视为一对一关系的想法。我们可以在一台硬件上运行很多个操作系统，而容器则通过允许我们安全地（以多租户方式）运行大量共享一个内核的离散文件系统，进一步推动了这一进程。” 他接着说：“WebAssembly 代表了第三波浪潮：应用程序不再直接依赖于主机操作系统。它只需声明它需要什么，主机运行时可以满足这些特定需求。最重要的是，开发人员不需要了解目标环境的操作系统或架构。”