WebAssembly: Pengertian, Keuntungan, Kasus Penggunaan & lainnya

WebAssembly (Wasm) merupakan teknologi yang semakin populer dalam dunia pengembangan perangkat lunak, memungkinkan pengembang untuk menulis aplikasi dengan kinerja tinggi yang dapat berjalan di berbagai platform. Pada dasarnya, WebAssembly adalah format kode biner yang dirancang agar program dapat dijalankan pada berbagai arsitektur komputer tanpa bergantung pada perangkat keras atau sistem operasi tertentu.

Teknologi ini terdiri dari dua komponen utama: mesin virtual yang mengeksekusi kode dan kompiler yang menerjemahkan kode dari bahasa pemrograman tingkat tinggi, seperti C atau C++, ke dalam format yang dapat dibaca manusia (.wat) dan format biner (.wasm) yang efisien untuk eksekusi.

Awalnya, tujuan utama WebAssembly adalah untuk memungkinkan pengembangan aplikasi web yang sangat cepat, dengan kecepatan eksekusi hampir setara dengan kode asli, langsung di dalam browser. Namun, seiring waktu, WebAssembly mulai menunjukkan potensi besar di luar ruang lingkup browser dan bahkan mulai digunakan di cloud, membuka berbagai kemungkinan baru untuk pengembangan perangkat lunak.

Panduan ini akan membawa Anda mengenal lebih dalam mengenai teknologi WebAssembly yang terus berkembang ini, mengulas keunggulan dan tantangannya, serta menggali potensi masa depannya.
 

Apa itu WebAssembly?

WebAssembly, atau yang sering disingkat Wasm, adalah format kode biner yang memungkinkan eksekusi aplikasi dengan performa tinggi pada berbagai platform dan perangkat keras. Teknologi ini berjalan pada mesin virtual dan dapat dikompilasi dari berbagai bahasa pemrograman, seperti C, C++, Rust, dan lainnya. Kelebihan utamanya adalah portabilitas dengan WebAssembly, aplikasi dapat dijalankan tidak hanya pada peramban web (browser), tetapi juga pada server atau bahkan perangkat IoT (Internet of Things).

WebAssembly pertama kali dirilis pada tahun 2017 dan sejak 2019 telah diakui sebagai rekomendasi resmi oleh W3C (World Wide Web Consortium). Sebagai proyek terbuka, WebAssembly dikelola oleh komunitas global yang terdiri dari perusahaan-perusahaan besar seperti Mozilla, Google, Microsoft, Red Hat, dan banyak lainnya. Dukungan yang luas ini memastikan bahwa WebAssembly terus berkembang dan dapat diadopsi secara luas oleh pengembang di berbagai industri.

Tujuan utama dari WebAssembly adalah untuk mengatasi keterbatasan kecepatan eksekusi JavaScript di browser, memberikan kecepatan yang mendekati aplikasi native seperti yang ditemukan pada aplikasi berbasis C atau C++. Hal ini memungkinkan pengembang untuk membuat aplikasi web yang lebih kompleks, seperti game 3D, aplikasi grafis berat, atau pengolahan data besar, yang sebelumnya sulit dicapai dengan JavaScript saja. WebAssembly memberi solusi dengan memberikan eksekusi kode yang hampir secepat kode yang dijalankan langsung di perangkat keras.

Namun, WebAssembly tidak hanya terbatas pada aplikasi di browser. Seiring berjalannya waktu, teknologi ini juga semakin banyak digunakan di luar browser, seperti pada pengembangan aplikasi server-side, cloud computing, dan bahkan edge computing. Ini memberikan fleksibilitas yang lebih besar bagi pengembang untuk membuat aplikasi yang efisien dan skalabel di berbagai lingkungan.
 

Bagaimana WebAssembly Bekerja?

WebAssembly (Wasm) dirancang sebagai mesin runtime yang memungkinkan eksekusi kode dengan performa tinggi, mirip dengan cara kerja JavaScript atau Java. Namun, WebAssembly berbeda karena kode yang dijalankannya telah dikompilasi menjadi format biner (.wasm) yang sangat efisien dan portabel. Teknologi ini dapat digunakan baik di dalam peramban web (browser) maupun di server, memungkinkan pengembang untuk menjalankan aplikasi dengan kecepatan mendekati aplikasi native.

Proses kerja WebAssembly dimulai ketika pengembang menulis kode dalam salah satu bahasa pemrograman yang didukung, seperti C, C++, Rust, atau bahkan Python. Kode ini kemudian dikompilasi menggunakan kompiler WebAssembly, yang mengubahnya menjadi format biner (.wasm) atau format teks yang dapat dibaca manusia (.wat). Proses kompilasi ini dapat dilakukan dalam dua cara, yaitu Ahead of Time (AOT) atau Just-in-Time (JIT).
 
AOT (Ahead of Time): Dalam pendekatan ini, kode dikompilasi terlebih dahulu, sebelum dieksekusi. Kode yang telah dikompilasi ini kemudian dapat dijalankan di berbagai platform tanpa memerlukan proses kompilasi ulang.
 
JIT (Just-in-Time): Pada metode ini, kode dikompilasi saat aplikasi dijalankan. Kompilasi dilakukan di "waktu eksekusi", memungkinkan adaptasi yang lebih dinamis terhadap lingkungan eksekusi yang spesifik.
 
Setelah kode dikompilasi, mesin WebAssembly (yang bisa berupa mesin virtual di browser atau server) menjalankan kode tersebut. Mesin ini bertanggung jawab untuk mengeksekusi instruksi dalam format biner WebAssembly, memungkinkan aplikasi berjalan sangat cepat tanpa harus bergantung pada interpretasi atau kompiler bahasa tingkat tinggi lainnya, seperti JavaScript.
 

Bagaimana WebAssembly Bekerja?

WebAssembly (Wasm) dirancang untuk berfungsi sebagai mesin runtime yang dapat dijalankan di berbagai lingkungan, baik di dalam browser web maupun di server. Mesin ini memungkinkan kode komputer yang sudah dikompilasi untuk dijalankan secara efisien dalam format biner (.wasm) atau format teks yang lebih mudah dibaca manusia (.wat). Dengan WebAssembly, aplikasi dapat berjalan dengan kinerja yang sangat baik tanpa harus bergantung pada interpretasi atau kompilasi ulang setiap kali dijalankan.

Untuk menggunakan WebAssembly, pengembang pertama-tama menulis kode dalam salah satu bahasa pemrograman yang didukung, seperti C, C++, Rust, atau AssemblyScript. Setelah itu, kode tersebut dikompilasi ke dalam format WebAssembly menggunakan kompiler khusus. Ada dua pendekatan utama dalam proses kompilasi ini:
 
AOT (Ahead of Time): Dalam pendekatan ini, kode dikompilasi sebelum dijalankan. Kompilasi dilakukan sekali, dan hasilnya adalah file WebAssembly (.wasm) yang siap dijalankan pada platform atau mesin virtual apa pun yang mendukung WebAssembly. Pendekatan ini memberikan kecepatan eksekusi yang lebih konsisten karena tidak ada waktu tunggu untuk kompilasi pada saat aplikasi dijalankan.
 
JIT (Just-in-Time): Pada metode ini, kompilasi dilakukan saat aplikasi sedang dijalankan. Kode akan dikompilasi pada "waktu eksekusi" sesuai dengan kondisi lingkungan atau platform yang digunakan. Meskipun ini bisa mempengaruhi waktu mulai aplikasi, JIT memberikan fleksibilitas lebih dalam menyesuaikan kode untuk berbagai platform atau arsitektur.
 
Setelah kompilasi selesai, kode WebAssembly dapat langsung dijalankan oleh mesin virtual WebAssembly yang ada di browser atau server. Mesin ini bertugas untuk mengeksekusi instruksi dalam format biner WebAssembly, yang telah dioptimalkan untuk kecepatan eksekusi yang tinggi. Ini memungkinkan aplikasi untuk berjalan dengan kinerja hampir setara dengan aplikasi native, bahkan dalam konteks aplikasi web.

Namun, meskipun WebAssembly sangat efisien dalam menjalankan logika dan perhitungan aplikasi, ada satu batasan penting: WebAssembly tidak bisa langsung mengakses atau memodifikasi DOM (Document Object Model) browser. DOM adalah struktur yang digunakan untuk mewakili dan memanipulasi elemen-elemen HTML pada halaman web. Interaksi dengan DOM ini harus dilakukan melalui JavaScript.
Dengan kata lain, jika sebuah aplikasi berbasis WebAssembly perlu memperbarui antarmuka pengguna (UI), seperti menampilkan hasil perhitungan atau mengubah elemen HTML, WebAssembly akan melakukan perhitungan atau logika di latar belakang, kemudian memberikan hasilnya ke JavaScript. JavaScript kemudian bertanggung jawab untuk memperbarui tampilan UI dan berinteraksi langsung dengan DOM.
 

Keunggulan WebAssembly

WebAssembly (Wasm) menawarkan sejumlah keunggulan yang membuatnya sangat menarik untuk diadopsi, baik dalam pengembangan aplikasi web, aplikasi server, maupun lingkungan lainnya. Berikut adalah beberapa alasan utama mengapa WebAssembly menjadi pilihan yang kuat:

• Performa Mendekati Asli
  Salah satu keunggulan terbesar WebAssembly adalah kemampuannya untuk menjalankan kode dengan kecepatan yang sangat tinggi, hampir setara dengan aplikasi native. WebAssembly dirancang sebagai bahasa tingkat rendah yang memungkinkan eksekusi langsung dengan performa yang mirip dengan bahasa-bahasa tingkat rendah seperti C dan C++. Ini sangat penting untuk aplikasi yang membutuhkan komputasi intensif, seperti game, simulasi 3D, atau aplikasi pengolahan data besar, yang sering kali tidak bisa dicapai hanya dengan menggunakan JavaScript.
   
• Keamanan
  WebAssembly dirancang dengan keamanan sebagai prioritas utama. Kode yang dijalankan dalam WebAssembly diisolasi dalam lingkungan virtual yang terpisah dari sistem operasi dan aplikasi lainnya, sehingga mencegah akses langsung ke memori atau sumber daya sistem. Ini mengurangi potensi risiko yang biasa muncul dari aplikasi yang berjalan di web. Dengan cara ini, WebAssembly memberikan lapisan keamanan tambahan, membuatnya lebih aman daripada teknologi lain yang berjalan di browser.
   
• Standar Terbuka
  WebAssembly merupakan standar terbuka yang dikembangkan oleh komunitas global, termasuk perusahaan-perusahaan besar seperti Mozilla, Google, Microsoft, dan banyak lainnya. Sejak menjadi rekomendasi resmi W3C (World Wide Web Consortium) pada 2019, WebAssembly terus berkembang dan mendapatkan dukungan luas dari berbagai industri. Sebagai standar terbuka, WebAssembly memastikan bahwa pengembang dapat mengandalkan teknologi ini tanpa takut akan perubahan mendadak atau masalah kompatibilitas di masa depan.
   
• Ringan dan Portabel
  WebAssembly dikompilasi menjadi kode biner yang sangat ringan dan efisien untuk dieksekusi di mesin virtual. Berbeda dengan aplikasi tradisional yang sering kali membawa serta banyak dependensi atau berkas sistem, kode WebAssembly sangat terkompresi dan tidak memerlukan pustaka eksternal yang besar. Selain itu, kode WebAssembly bersifat portabel, artinya ia dapat dijalankan di berbagai platform dan perangkat dengan sedikit atau tanpa modifikasi.
   
• Dukungan Multi-Bahasa
  WebAssembly tidak terbatas hanya pada satu bahasa pemrograman. Lebih dari 50 bahasa pemrograman, termasuk C, C++, Rust, Go, AssemblyScript, dan banyak lainnya, dapat dikompilasi menjadi WebAssembly. Ini membuka banyak peluang bagi pengembang yang ingin memanfaatkan WebAssembly, tanpa harus belajar bahasa baru atau menulis ulang seluruh aplikasi mereka. Dengan dukungan lintas bahasa ini, WebAssembly memungkinkan fleksibilitas dalam memilih alat yang tepat untuk pekerjaan tertentu.

Keterbatasan WebAssembly

Meskipun WebAssembly menawarkan banyak keunggulan, teknologi ini juga memiliki beberapa keterbatasan yang perlu dipertimbangkan, terutama saat digunakan dalam pengembangan aplikasi web dan sistem lainnya. Beberapa keterbatasan utama dari WebAssembly adalah sebagai berikut:
 
Sedang Berlangsung Masih dalam Tahap Pengembangan
WebAssembly adalah standar yang relatif baru, dan meskipun sudah stabil dan dapat digunakan di banyak aplikasi, standar ini masih dalam tahap pengembangan. Artinya, banyak fitur baru dan perbaikan yang masih akan datang dalam versi-versi mendatang. Ini dapat mencakup peningkatan kinerja, fungsionalitas baru, dan perbaikan kompatibilitas dengan berbagai platform. Pengembang yang mengadopsi WebAssembly sekarang harus siap menghadapi perubahan dan perbaikan yang mungkin memengaruhi cara kerja kode mereka di masa depan.

• Tidak Ada Pengumpulan Sampah (Garbage Collection)
  Salah satu keterbatasan signifikan WebAssembly adalah ketidakmampuannya untuk menangani pengumpulan sampah (garbage collection) secara langsung. Pengumpulan sampah adalah proses otomatis yang mengelola memori dalam bahasa pemrograman, dengan membebaskan memori yang tidak lagi digunakan. Karena WebAssembly lebih berfokus pada efisiensi dan kecepatan, ia tidak menyediakan pengelolaan memori otomatis yang biasa ditemukan pada bahasa-bahasa tingkat tinggi seperti JavaScript atau Python. Ini berarti pengembang harus lebih berhati-hati dalam mengelola memori dan sumber daya lainnya secara manual.

 
Meskipun demikian, ada rencana untuk mengimplementasikan dukungan pengumpulan sampah di masa depan, yang dapat membuat WebAssembly lebih ramah bagi pengembang dan mempermudah pengelolaan memori dalam aplikasi yang lebih besar dan kompleks.

• Tidak Ada Akses Langsung ke DOM
  Salah satu keterbatasan utama WebAssembly adalah bahwa ia tidak dapat langsung mengakses atau memodifikasi DOM (Document Object Model) dari peramban web. DOM adalah struktur yang digunakan untuk mewakili dan memanipulasi elemen-elemen HTML di halaman web. Untuk melakukan interaksi semacam ini seperti mengubah tampilan halaman atau menangani peristiwa (events) dari pengguna WebAssembly harus berkomunikasi dengan JavaScript. Dalam praktiknya, ini berarti bahwa meskipun WebAssembly dapat melakukan komputasi berat atau logika aplikasi di latar belakang, setiap perubahan yang melibatkan antarmuka pengguna (UI) harus dilakukan melalui JavaScript.