웹어셈블리 기반의 유력 언어 프로젝트 13종

지금의 웹 애플리케이션의 속도와 응답성을 네이티브 데스크톱 애플리케이션과 비교하긴 어렵지만 앞으로 대등할 만큼 발전한다면 어떨까? 바로 웹어셈블리의 지향점이다.
 
웹어셈블리는 컴팩트한 바이너리 형식을 사용하는 어셈블리와 유사한 저수준 언어로, 웹 브라우저에서 네이티브에 근접한 성능으로 실행된다. 또한 웹어셈블리는 C/C++, C#, 러스트, 고, 코틀린, 스위프트를 비롯한 여러 프로그래밍 언어를 위한 이식 가능한 컴파일 타겟을 제공한다.
 
웹어셈블리는 웹 애플리케이션 성능을 개선하고 브라우저 앱 개발에 자바스크립트 이외의 언어를 사용할 수 있게 해줄 기술로 기대를 모으고 있다. 구글, 모질라, 애플, 마이크로소프트 모두 각자의 브라우저 엔진에서 웹어셈블리를 지원한다.
 

웹어셈블리를 기반으로 완전히 새로운 프로그래밍 언어를 포함한 다양한 새로운 기술이 개발됐다. 웹어셈블리를 활용하는 13가지 언어 프로젝트를 정리해 소개한다.
 

바이너리엔(Binaryen))

바이너리엔은 웹어셈블리를 위한 컴파일러 툴체인 인프라 라이브러리다. C++로 작성됐으며 쉽고 효과적이고 빠르게 웹어셈블리로 컴파일하는 것을 목표로 한다. 하나의 헤더에 C API가 있고 자바스크립트에서 사용 가능하다. 입력은 웹어셈블리와 유사한 형식으로 받지만 일반 컨트롤 그래프도 받을 수 있다.
 
바이너리엔의 내부 IR(중간 코드)은 간결한 데이터 구조를 사용하며 병렬 코드젠(codegen) 및 최적화를 위해 모든 CPU 코어를 활용한다. 또한 IR은 기본적으로 웹어셈블리의 부분집합이므로 웹어셈블리로 쉽게 컴파일된다. 웹어셈블리 최적화로 코드 크기와 속도가 모두 개선되므로 바이너리엔은 그 자체로 컴파일러 백엔드로 유용하다.
 
바이너리엔은 깃허브에서 다운로드할 수 있다.
 

블레이저 웹어셈블리(Blazor WebAssembly)

블레이저 웹어셈블리는 닷넷을 사용하여 인터랙티브한 클라이언트 측 단일 페이지 웹 앱을 제작하고 이러한 앱을 웹어셈블리 기반 닷넷 런타임으로 현대 브라우저(모바일 브라우저 포함)에 호스팅하기 위한 프레임워크다. 플러그인이나 다른 언어로의 리컴파일이 불필요하다. 이 런타임으로 닷넷 코드가 웹어셈블리의 자바스크립트 API를 통해 브라우저 기능에 접근할 수 있다.
 
블레이저 웹어셈블리 앱이 브라우저에서 실행되면 C# 코드 파일과 레이저(Razor) 파일이 닷넷 어셈블리로 컴파일되어 닷넷 런타임과 함께 브라우저로 다운로드된다. 또한 닷넷 코드는 브라우저 자바스크립트 샌드박스의 웹어셈블리에서 실행되므로 클라이언트 시스템의 악의적 행동에 대해 보호된다. 블레이저 웹어셈블리 앱은 독립 실행형으로 또는 서버 측 지원을 포함해 배포할 수 있다.
 
블레이저 시작을 위한 안내는 dotnet.microsoft.com에서 볼 수 있다.
 

치어프(Cheerp)

리닝 테크놀로지스(Leaning Technologies)의 치어프는 웹용 엔터프라이즈급 C/C++ 컴파일러를 표방하며 C와 C++(C++ 17까지)를 웹어셈블리, 자바스크립트 또는 이 둘의 조합으로 컴파일한다. 치어프는 LLVM/클랭(Clang) 인프라에 통합되며, 성능을 개선하고 컴파일된 출력물의 크기를 최소화하기 위한 맞춤형 최적화가 적용된다. 치어프는 주로 기존 C/C++ 라이브러리와 애플리케이션을 HTML5로 이식하는 데 사용되지만 웹 애플리케이션과 웹어셈블리 구성요소를 작성하는 데도 사용 가능하다. 치어프는 오픈 소스와 상용 라이선스로 제공된다.
 
leaningtech.com에서 다운로드할 수 있다.
 

치어프J(CheerpJ)

“웹을 위한 자바 컴파일러”를 지향하는 LLVM 기반 컴파일러로, 자바 클라이언트 애플리케이션을 웹어셈블리, 자바스크립트, HTML로 변환해서 자바 클라이언트 애플리케이션을 현대 브라우저에서 실행할 수 있게 해준다. 치어프J는 AOT(Ahead-Of-Time) 컴파일러, 웹어셈블리와 자바스크립트의 런타임, 그리고 자바스크립트 DOM 상호운용성 API의 세 가지 구성요소를 사용해서 자바에서 DOM에 액세스한다. 치어프J에서 AOT 컴파일러를 사용해 JAR 아카이브를 컴파일할 수 있다. 치어프J에는 서버 측 지원이 불필요하다.
 
치어프J도 치어프와 마찬가지로 리닝 테크놀로지스 에서 제공하며 leaningtech.com에서 다운로드할 수 있다.
 

엠스크립튼(Emscripten)

오픈 소스 컴파일러 툴체인으로, C와 C++, 그리고 LLVM 컴파일러 기술을 사용하는 그 외의 모든 언어를 웹어셈블리로 컴파일해서 웹, Node.js 또는 워즈머(Wasmer)와 같은 워즘(Wasm) 런타임에 배포할 수 있도록 한다. 엠스크립튼 컴파일러인 emcc는 컴파일된 코드에 대한 API 지원을 제공하는 자바스크립트도 생성한다. 엠스크립튼은 다양한 실제 코드베이스를 웹어셈블리로 변환하는 데 사용됐는데, 언리얼 엔진(Unreal Engine) 4 게임 엔진 및 유니티(Unity) 3D 플랫폼과 같은 상용 코드베이스도 여기에 포함된다. 엠스크립튼은 C와 C++ 표준 라이브러리, C++ 예외, 오픈GL/웹GL 그래픽 명령을 지원한다. 엠스크립튼 툴체인(emcc, LLVM 등)을 설치하는 데 사용되는 엠스크립튼 SDK는 리눅스, 맥OS, 윈도우용으로 나와 있다.
 
엠스크립튼은 emscripten.org에서 다운로드할 수 있다.
 

포리스트(Forest)

포리스트는 웹어셈블리로 컴파일되는 함수형 프로그래밍 언어다. 개발자인 닉 존스톤에 따르면 포리스트의 목표는 전통적인 오버헤드 없이 복합적이고 양방향이며 함수형인 웹 앱을 쉽게 만들 수 있도록 하는 것이다. 
 
현재 “프리 알파, 실험적, 개념적 연구용 소프트웨어” 단계인 포리스트의 특징은 정적 형식 지정, 패턴 매칭, 불변성 데이터 구조, 다중 구문, 자동 코드 포맷 등이다. 개발 중인 첫 구문은 엘름(Elem)과 하스켈(Haskell) 착안했다.
 
포리스트 언어의 설계 원칙에는 협업의 용이함, 최대한 수월한 테스트, 구조 및 의미 체계에 관한 합의가 포함되지만 구문에 대한 의견 차이를 존중한다. 존스톤은 복잡한 게임을 만드는 데 충분할 정도로 포리스트의 속도를 빠르게 하기 위해 노력 중이다. 그 정도가 된다면 일반적인 웹 앱은 “엄청나게 빠른” 속도로 작동할 것이다.

포리스트는 깃허브에서 다운로드할 수 있다.
 

그레인(Grain)

공식 프로젝트 웹사이트에 따르면 그레인 언어는 학술 언어와 함수형 언어의 특징을 21세기로 가져온다. 그레인은 바이너리엔 툴체인 및 컴파일러 인프라를 통해 웹어셈블리로 컴파일되며 브라우저, 서버, 그리고 잠재적으로 어디에서나 실행이 가능하다. 런타임 형식 오류가 없으며 형식 주석도 불필요하다. 그레인 툴체인은 CLI, 컴파일러, 런타임, 표준 라이브러리를 포함하며 하나의 바이너리로 제공된다. 소스에서 그레인을 빌드하려면 개발자는 Node.js와 얀(Yarn)이 필요하다. 바이너리는 리눅스, 맥OS, 윈도우용으로 제공된다.
 
그레인을 시작하는 위한 안내는 grain-lang.org에서 볼 수 있다.
 

J웹어셈블리(JWebAssembly)

아이-넷 소프트웨어(I-Net Software)의 J웹어셈블리는 자바 바이트코드를 웹어셈블리로 컴파일하는 컴파일러로, 자바 클래스 파일을 입력으로 받아 웹어셈블리 바이너리 형식(.wasm 파일) 또는 텍스트 형식(.wat 파일)을 출력으로 생성한다. 웹어셈블리로 브라우저에서 네이티브로 실행되는 것을 목표로 한다. 이론적으로 J웹어셈블리는 클로져, 그루비, J루비, 코틀린, 스칼라(테스트 예정) 등 자바 바이트코드로 컴파일되는 모든 언어를 컴파일할 수 있다.
 
J웹어셈블리는 곧 프로덕션 단계에 도달한다. J웹어셈블리 1.0 릴리스를 위해 필요한 모든 단계가 이행됐고 릴리스 후보도 공개됐다. 버전 1.0 로드맵은 자바 바이트코드 파서, 테스트 프레임워크, 그래들(Gradle) 플러그인 등을 필요로 한다.
 
J웹어셈블리는 깃허브에서 다운로드할 수 있다.
 

파이오다이드(Pyodide)

최근 모질라에서 분리되어 독립한 파이오다이드 프로젝트는 파이썬과 파이썬 과학 스택을 웹어셈블리로 컴파일하며 파이썬 3.8 런타임, 넘파이(NumPy), 사이파이(SciPy), 맷플롯립(Matplotlib), 사이킷-런(Scikit-learn)과 기타 수십 가지의 패키지를 브라우저로 가져온다. 파이오다이드는 자바스크립트와 파이썬 간에 투명한 변환을 제공하며 파이썬에 웹 API에 대한 액세스를 제공한다. 파이오다이드는 2018년 브라우저에서 데이터 과학 작업을 수행하기 위한 아이오다이드(Iodide) 프로젝트의 일부로 시작됐다. 브라우저의 REPL에서 파이오다이드를 사용할 수 있다.
 
파이오다이드 다운로드 및 사용에 관한 안내는 pyodide.org에서 볼 수 있다.
 

스핀(Spin)

클라우드 컴퓨팅 소프트웨어 제공업체 페르미온 테크놀로지스(Fermyon Technologies)의 스핀은 마이크로서비스, 웹 앱 및 기타 서버 기반 애플리케이션을 위한 웹어셈블리 프레임워크다. 개발자는 스핀을 사용해서 클라우드용 웹어셈블리를 쓸 수 있다. 예를 들어 HTTP 요청에 응답하기 등의 기능을 위한 웹어셈블리 모듈을 쓸 수 있는 인터페이스가 제공된다. 스핀을 통해 개발자는 러스트, 고, 파이썬, 루비, 어셈블리스크립트, 그레인, C/C++ 등의 언어를 사용할 수 있다. 스핀은 WAGI(웹어셈블리 게이트웨이 인터페이스) 모듈 및 빈들(Bindle) 패키징 시스템을 지원한다. 현재 초기 프리뷰 단계의 실험적 코드이므로 첫 안정화 버전이 나올 때까지는 중대한 변경이 나올 수 있음을 예상해야 한다.
 
스핀은 깃허브에 호스팅된다.
 

티VM(TeaVM)

자바 바이트코드를 위한 AOT 컴파일러인 티VM은 브라우저에서 실행되는 웹어셈블리와 자바스크립트를 출력한다. 단, 웹어셈블리 지원은 현재 실험 단계임을 유의해야 한다. GWT(구글 웹 툴킷)의 사촌격인 티VM은 개발자가 자바로 애플리케이션을 작성해서 자바스크립트로 배포할 수 있게 해준다. GWT와의 차이점은 소스 코드가 아닌 컴파일된 클래스 파일을 다룬다는 점이다. 또한 티VM은 javac, kotlinc, scalac와 같은 기존 컴파일러에 의존하므로 자바와 함께 코틀린 및 스칼라 코드도 컴파일할 수 있다. 티VM은 기본적으로 웹 개발 툴이다. 즉, 자바 또는 코틀린으로 된 대량의 코드베이스를 받아서 자바스크립트를 생산하는 용도로는 설계되지 않았다. 티VM 하위 프로젝트인 플레이버(Flavour)는 단일 페이지 웹 애플리케이션을 작성하기 위한 프레임워크 역할을 한다.

티VM 다운로드 및 사용에 관한 안내는 깃허브에서 볼 수 있다.
 

우노 플랫폼(Uno Platform)

자마린(Xamarin) 모바일 앱 플랫폼의 대안인 우노 플랫폼은 닷넷 팀에서 C# 및 XAML을 사용해 웹어셈블리, 웹, 윈도우, 맥OS, 리눅스, iOS 및 안드로이드를 위한 단일 코드베이스 애플리케이션을 빌드하기 위한 UI 플랫폼이다. 우노는 닷넷 5의 모노-WASM 런타임을 활용해 모든 주요 웹 브라우저에서 C# 코드를 실행하며 WinUI와 UWP(Universal Windows Platform) 앱이 웹어셈블리에서 네이티브로 실행되도록 하는 다리 역할을 한다. 우노를 사용해 웹 앱을 구축하려는 개발자는 비주얼 스튜디오 또는 비주얼 스튜디오 코드를 사용할 수 있다.
 
시작하기 위한 안내는 우노 플랫폼 웹사이트에서 볼 수 있다.
 

워즘클라우드(Wasmcloud)

코스모닉(Cosmonic)에서 만든 워즘클라우드는 다중 클라우드, 엣지 및 브라우저 환경에 연결되는 구성 및 이식 가능한 애플리케이션 개발에서 웹어셈블리를 활용하는 애플리케이션 런타임이다. 네이티브에 가까운 성능을 지향하며 웹어셈블리 샌드박스, 그리고 비즈니스 로직을 구체적인 기반 기능으로부터 분리하는 액터 모델을 통해 보안성을 제공한다. 개발자는 원하는 언어로 한 번 마이크로서비스를 작성한 다음 모든 곳에 배포할 수 있다. 현재 지원되는 언어에는 러스트, 타이니고(TinyGo), 어셈블리스크립트 등이 포함된다. 워즘클라우드는 클라우드 네이티브 컴퓨팅 재단(CNCF) 샌드박스 프로젝트로 채택됐다.

워즘클라우드 설치 안내는 wasmcloud.dev에서 볼 수 있다.
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