PHPerにとってのWebAssemblyの可能性

#phpcon 2023で登壇してきました
https://phpcon.php.gr.jp/2023/

Transcript

1. © 2012-2023 BASE, Inc. 1 PHP Conference 2023 BASE株式会社 永野 峻輔 ( @glassmonekey ) PHPerにとっての WebAssemblyの可能性
2. © 2012-2023 BASE, Inc. 2 自己紹介 所属 BASE 株式会社 BASE BANKチーム Engineering Program Manager 資金調達プロダクト「YELL BANK」の開発責任者やってます。 Go, PHP, Pythonを書きつつ時々データエンジニアも。 趣味 個人開発 最近は日帰り温泉とかも　　 SNS X(Twitter)： @glassmonekey　 Github： https://github.com/glassmonkey 永野 峻輔 (ながの しゅんすけ） 昨日ディズニーで全身バキバキ...
3. © 2012-2023 BASE, Inc. 3 このトークの目的 • WebAssemblyの基本的な理解 • PHPerがWebAssembly(Wasm)と仲良くなること
4. © 2012-2023 BASE, Inc. 4 1 2 3 Wasmとは Wasmを使って実装してみる PHPerにとってのWasmの可能性 今日話すこと
5. © 2012-2023 BASE, Inc. 5 Wasm触ったことある人 ✋
6. © 2012-2023 BASE, Inc. 6 Wasmを 業務で使ったことがある人✋
7. © 2012-2023 BASE, Inc. 7 ぜひ帰ったら遊んでみてください
8. © 2012-2023 BASE, Inc. 8 Wasm とは
9. © 2012-2023 BASE, Inc. 9 Wasmとは Webブラウザを含む実行環境で コード実行とコンパクトなコード表現を実現するバイナリ形式 https://developer.mozilla.org/ja/docs/WebAssembly/Concepts
10. © 2012-2023 BASE, Inc. 10 対応状況 https://developer.mozilla.org/ja/docs/WebAssembly モダンな環境なら基本動く
11. © 2012-2023 BASE, Inc. 11 例1 webassembly.sh Linuxを模倣したもの https://webassembly.sh
12. © 2012-2023 BASE, Inc. 12 例2 php-play.dev https://php-play.dev 最近 PHP 8.3入荷しました。寄付待ってます!!
13. © 2012-2023 BASE, Inc. 13 詳細はblogや過去slideで https://speakerdeck.com/nagano/phpwoburauzadedong-kasuji-shu https://zenn.dev/glassmonkey/articles/ae6cadef80c6c4
14. © 2012-2023 BASE, Inc. 14 なぜ Wasm なのか
15. © 2012-2023 BASE, Inc. 15 Webアプリのリッチ化
16. © 2012-2023 BASE, Inc. 16 JavaScriptだけだと辛い • ブラウザゲーム(特に3D) • AR/VR • 画像処理 … etc
17. © 2012-2023 BASE, Inc. 17 JavaScript + Wasm WebAssembly: How and why https://blog.logrocket.com/webassembly-how-and-why-559b7f96cd71/ WASMはJSの一部の代替え
18. © 2012-2023 BASE, Inc. 18 導入事例から見るWasm https://madewithwebassembly.com/
19. © 2012-2023 BASE, Inc. 19 1Password • 入力解析部分で主な改善 • Chromeで最大13倍、Firefoxだと39倍　 https://blog.1password.com/1password-x-may-2019-update/
20. © 2012-2023 BASE, Inc. 20 TensorFlow • パフォーマンス向上(約10倍） • 機械学習のようなCPUなどのリソースを酷使する場合とは相性が良い https://yashints.dev/blog/2019/12/17/tfjs-wasm
21. © 2012-2023 BASE, Inc. 21 Wasmの特徴
22. © 2012-2023 BASE, Inc. 22 Web Assemblyとは（2回目） Webブラウザを含む実行環境で コード実行とコンパクトなコード表現を実現するバイナリ形式 https://developer.mozilla.org/ja/docs/WebAssembly/Concepts
23. © 2012-2023 BASE, Inc. 23 Wasmの特徴 • 移植性 ◦ 任意の言語でWebAssemblyにbuildできたら良い • セキュア ◦ Runtimeが隔離（Sandbox化）されているのでセキュア Wasm Host System Wasi API Wasm Runtime
24. © 2012-2023 BASE, Inc. 24 Wasmと仕様 • 基本仕様 ◦ Wasm-Core • ブラウザ用仕様 ◦ Wasm Web API ◦ Wasm JS API • ブラウザ外仕様 ◦ Wasi (Web Assembly System Interface) https://webassembly.org/specs/ それぞれ別物！！
25. © 2012-2023 BASE, Inc. 25 Wasmと仕様 • 基本仕様 ◦ Wasm-Core • ブラウザ用仕様 ◦ Wasm Web API ◦ Wasm JS API • ブラウザ外仕様 ◦ Wasi (Web Assembly System Interface) https://webassembly.org/specs/ 今回はこれにフォーカスする
26. © 2012-2023 BASE, Inc. 26 WASI(Web Assembly System Interface) 任意のシステムで呼び出すための仕様 詳しくは https://hacks.mozilla.org/2019/03/stan dardizing-wasi-a-webassembly-system-i nterface/ Wasm Host System Wasi API Wasm Runtime • Wasm Runtime上ならどこでも動かすことができる ◦ 例) Wasmtime, NodeJS などなど
27. © 2012-2023 BASE, Inc. 27 呼び出し例 (NodeJS) https://nodejs.org/api/wasi.html
28. © 2012-2023 BASE, Inc. 28 Wasiで動くプログラムを 書いてみよう
29. © 2012-2023 BASE, Inc. 29 Wasmtimeとは • Rust製の軽量runtime • Bytecode Alliance projectの1つ • Rust, Python, Go, .Net, C/C++ には埋め込み可能 ◦ 残念ながらPHPは未対応
30. © 2012-2023 BASE, Inc. 30 Bytecode Allianceとは https://nodejs.org/api/wasi.html • 様々なプラットフォームでWasmを実行できる基盤を作る団体 ◦ ブラウザだけでなくIoTデバイスなどなど • インテル、Mozilla、Red Hat、Fastlyの4社が創立に関与 • ここのニュースを抑えておけばWasmの動向は大体わかる https://bytecodealliance.org/
31. © 2012-2023 BASE, Inc. 31 RustでWasmを作ってみる • エントリーポイント実行でハロー ワールドが出力される • モジュールとして2つのintを足して 返却する関数を定義 • WasmはI/Fで数値しか扱えない。 文字列扱い場合は工夫が必要 ◦ build時のglueコードを使うという 手がある
32. © 2012-2023 BASE, Inc. 32 Wasi用Wasmへコンパイルする • targetをwasm32-wasiにする • Wasi用のwasmが生成される
33. © 2012-2023 BASE, Inc. 33 呼び出し例 (Wasmtime) https://nodejs.org/api/wasi.html 実行 インストール
34. © 2012-2023 BASE, Inc. 34 呼び出し例 (Go with Wasmtime)
35. © 2012-2023 BASE, Inc. 35 Wasmを使った開発のデバッグ方法 WebAssembly/wabt がおすすめ • WebAssembly Binary Toolkitの略 • Wasmはbinaryファイルなので生成物の 把握が難しい。 • wabtを使って様座な角度からデバッグ することができる。 • 今回はWasmをWat (Wasm text format)に変換するwasm2watのみ扱 う。
36. © 2012-2023 BASE, Inc. 36 wasm2watを使ってみる • 事前にCMAKEをインストールしておく 必要はある。 • build後はよしなにpathを通しておく必 要がある • 基本的にはlinux/macで使う前提 ビルドする wasm2watを実行する
37. © 2012-2023 BASE, Inc. 37 WasmファイルをWatに ファイルの中身を抜粋 • WatはWasmと相互変換が可能 • WatはLISPでおなじみのS式という表現 • main関数は引数なしでintが返却される • add関数は引数2つでintが返却される • 内部的使われるシンボル定義も見えたりする 詳しくはWebAssembly テキスト形式の理解を参照 ください。 https://developer.mozilla.org/ja/docs/WebAssembly/Understanding_the_text_format
38. © 2012-2023 BASE, Inc. 38 PHPerにとってのWasm
39. © 2012-2023 BASE, Inc. 39 Wasmの可能性は無限大 nginxで呼び出せるようになったり
40. © 2012-2023 BASE, Inc. 40 Wasmの可能性は無限大 Wasi用build対応RFCも https://github.com/php/php-src/pull/10457
41. © 2012-2023 BASE, Inc. 41 ブラウザ上でPHPが動いたり https://php-play.dev
42. © 2012-2023 BASE, Inc. 42 Wasmの可能性 • どこでも動く軽量スクリプト • 軽量ランタイム • 言語を跨いだライブラリ
43. © 2012-2023 BASE, Inc. 43 Wasmの可能性 • どこでも動く軽量スクリプト • 軽量ランタイム • 言語を跨いだライブラリ
44. © 2012-2023 BASE, Inc. 44 どこでも動く軽量スクリプト • luaがやりたかったこと ◦ nginx-lua ◦ Redis lua ◦ etc.. • ファイルアクセスやホスト側とのデータのやりとりに 課題が多いが、Cとかの資産を活かすことができる • 文字列が扱いずらい点は結構つらいので今後に期待
45. © 2012-2023 BASE, Inc. 45 api7/wasm-nginx-module https://github.com/api7/wasm-nginx-module 現在開発中。envoyプロジェクトで発端で策定されたwasm + proxyの仕様 のnginx上の実装。
46. © 2012-2023 BASE, Inc. 46 Redis + Wasm https://github.com/redis-rs/redis-rs/issues/508 現在提案がある形ではあるが、luaの代替えとして検討が進んでそう。
47. © 2012-2023 BASE, Inc. 47 Wasmの可能性 • どこでも動く軽量スクリプト • 軽量ランタイム • 言語を跨いだライブラリ
48. © 2012-2023 BASE, Inc. 48 軽量ランタイム • 脱コンテナ ◦ Docker Desktopのサポートが始まったり ◦ 昨今のCPUアーキテクチャ事情(ローカルと本番で異なる場合あり ◦ RuntimeにOSが必ずしも必要とは言えなくなってきた • エッジコンピューティング ◦ FaaSを求めている場合ホストOSは不要 ◦ 起動の軽量化が大事
49. © 2012-2023 BASE, Inc. 49 Wasmの可能性 • どこでも動く軽量スクリプト • 軽量ランタイム • 言語を跨いだライブラリ
50. © 2012-2023 BASE, Inc. 50 言語を跨いだライブラリ • 複数のマイクロサービスを跨いだライブラリの作成 • バリデーションなどBEとFEで一貫性を持たせたい部分 の共通ロジック化 • OSSなどで各種言語への移植したい場合など
51. © 2012-2023 BASE, Inc. 51 まとめ
52. © 2012-2023 BASE, Inc. 52 まとめ Wasmの可能性は無限大
53. © 2012-2023 BASE, Inc. 53 まとめ Wasmと仲良くなりましょう
54. © 2012-2023 BASE, Inc. 54 まとめ • WasmはWebアプリのリッチ化で始まった技術 • バックエンド上の活用が増えてきた • PHPが任意の言語上で動く未来も遠くないかも • Wasm(Wasi)の動向は要チェック
55. © 2012-2023 BASE, Inc. 55 宣伝
56. © 2012-2023 BASE, Inc. 56 宣伝その1 php-play.dev https://php-play.dev 最近 PHP 8.3入荷しました。機能追加のissueやDMお待ちしています
57. © 2012-2023 BASE, Inc. 57 宣伝その2「BASEからPHPerの挑戦状」 • スポンサーブースで 「BASEからのPHPerへの挑戦状」というクイズをします。 ぜひお越しください！PHP8.3ネタも用意しています。 「BASEからPHPerへの挑戦状」 に挑戦する方はQRコードをよみとってください! 挑戦してくださった方にはコーヒーパックをプレゼントします!
58. © 2012-2023 BASE, Inc. 58 フルサイクル開発やってます!! Go, Pythonも書いてます!! DM待ってます!! We are hiring !!