前言
为何编写本书
万维网（World Wide Web，简称Web）问世至今，一直在不断完善，与Web相关的技术也一直在不停演进。每一次新技术的出现，都会让这张无形却又无处不在的网变得更加强大和易用，给人们的生活带来巨大的变化，甚至变革。
Web技术始于1990年前后，标志事件是当时在欧洲核子研究中心（CERN）工作的Tim Berners-Lee发明了超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol，HTTP）和超文本标记语言（Hypertext Markup Language，HTML）。时至今日，这两项技术仍然是Web的基石。最初发布时，这两项技术都比较简单，比如HTTP协议只支持GET请求，HTML语言只支持少量标签。另外，在那个年代，因为没有好用的图形用户界面浏览器，这两项技术的推行也不是很顺利。
第一款“好用”的浏览器发布于1993年，名叫Mosaic，由Marc Andreessen和Eric Bina等人合作开发。他们两人于1994年和Jim Clark等人联合创办了后来风光无限的网景（Netscape）公司，该公司推出的Navigator浏览器也曾红极一时，对Web技术的普及和发展起到了非常大的推动作用。随后，微软公司推出了著名的IE浏览器，引发了第一次浏览器大战，并最终赢得了胜利。战败的网景公司将Navigator浏览器代码开源，创建了Mozilla基金会。该基金会于2004年正式发布了Firefox浏览器。顺便说一下，苹果公司于2003年正式发布Safari浏览器；Google公司于2008年正式发布Chrome浏览器并在第二次浏览器大战中独占鳌头。
随着浏览器的快速普及，最初的HTML语言已经无法满足网页作者和用户的需求。当时的HTML只能通过标签展现某些固定的样式，比如标题格式、段落格式、文字高亮、简单的列表。而网页作者们想要更多的控制权，比如改变文本字体和颜色、段落背景颜色、文字对齐方式。1994年，当时还在CERN工作的Hkon Wium Lie发布了层叠样式表（Cascading Style Sheet，CSS）草案，试图改变这一局势。在吸收了Bert Bos等人的意见之后，CSS规范于1996年年底发布。CSS规范很快得到了微软IE、网景Navigator以及Opera等主流浏览器的支持。我们今天能看到各种赏心悦目的网页，CSS规范功不可没。
虽然有了CSS规范之后网页好看了很多，但仍然是静态的。Web急需一种脚本语言，让网页“活”起来。这次打头阵的是网景公司。1995年，网景发布了Navigator 2.0浏览器，支持由该公司Brendan Eich设计的JavaScript脚本语言。微软公司紧随其后，在1996年发布的IE 3.0浏览器中支持JScript脚本语言。为了推动浏览器脚本语言的标准化，网景公司在1996年年底将JavaScript语言提交给了欧洲计算机制造商协会（ECMA）。该协会于1997年6月发布了ECMAScript 1.0规范。有了JavaScript脚本执行能力，浏览器从单纯的内容展示工具升级成了应用运行平台，开启了全新的Web时代。
在JavaScript发展的过程中，还涌现出了很多技术，比如DHTML（1997年）、JSON（2000年）、Ajax（2005年）等，这里就不一一介绍了。随着这些技术的出现，JavaScript越来越强大，很多原来无法想象的应用都可以运行在浏览器上了。然而，新的问题开始显露出来：JavaScript的运行速度太慢了。
2008年，Google公司推出了Chrome浏览器，并在其内部搭载了全新设计的JavaScript引擎V8。通过使用JIT编译等优化技术，V8引擎的运行速度快了很多。在Chrome的压力下，其他浏览器厂商也纷纷改进技术，使得JavaScript运行速度慢的问题暂时得以缓解。同时，V8引擎还激发了Node.js技术的诞生，让JavaScript语言重新回到后端领域，这里就不详细介绍了。
如前所述，Web技术从未停止发展的脚步。随着移动互联网的兴起，HTML5应运而生（2008年公开草案，2014年正式发布）。2015年，WebAssembly（简称Wasm）技术首次亮相。Wasm技术旨在将汇编语言和Web融合，让浏览器能够以接近本地程序的速度运行网页应用程序。如今，Wasm规范已经正式发布（写作本书时，版本为1.1），并且获得了各大浏览器的普遍支持。虽然诞生于Web，但是从设计之初，Wasm就避免和浏览器绑定在一起，这使得它可以应用于更多地方。相信在不久的未来，Wasm技术一定会大有所为。
你是否已经迫不及待地想要了解Wasm技术？本书将带你领略Wasm技术的方方面面，为迎接即将到来的Web新时代做好准备！
本书主要内容
本书共14章，分为4个部分，内容安排如下。
●第一部分（概述）
•第1章：介绍Wasm技术并准备编程环境。
●第二部分（二进制和文本格式）
•第2章：介绍Wasm模块整体结构和二进制编码格式。
•第3章：介绍Wasm指令集和指令编码格式。
•第4章：介绍Wasm文本格式。
●第三部分（虚拟机和解释器）
•第5章：介绍Wasm操作数栈以及参数和数值指令。
•第6章：介绍Wasm内存和内存指令。
•第7章：介绍Wasm函数调用机制，以及直接函数调用指令和变量指令。
•第8章：介绍Wasm控制指令。
•第9章：介绍本地函数调用机制，以及Wasm表和间接函数调用指令。
•第10章：介绍Wasm导入和导出机制，以及链接和实例化逻辑。
•第11章：介绍Wasm各个语义阶段可能出现的错误，以及验证规则。
●第四部分（进阶）
•第12章：以Rust语言为例，介绍如何将高级语言编译为Wasm模块。
•第13章：介绍AOT编译技术，以及如何将Wasm模块编译为Go语言插件。
•第14章：介绍Wasm目前存在的一些不足之处，以及后续版本的改进方向。
本书读者对象
本书适合有一定编辑基础且对Web前沿技术或高级语言虚拟机技术感兴趣的读者。书中有少量Rust示例代码，都比较简单易懂，即使不了解Rust语言也不影响阅读。本书将使用Go语言实现Wasm解释器，但并没有用到特别高深的技术，加之Go语言语法比较简单，相信对于有C系列语言（比如C/C++/C#、Java、JavaScript等）基础的读者来说，书中的代码不难理解。总的来说，本书主要面向以下这几类读者。
·想要深入了解Wasm技术的Web前后端程序员。
·想要深入了解Wasm技术的区块链（尤其是智能合约平台）程序员。
·想要深入了解Wasm技术，并把它应用在其他领域的程序员。
·对高级语言虚拟机原理和实现感兴趣的读者。
·对解释器、AOT编译器原理和实现感兴趣的读者。
·想找中小型项目练手的Go语言初学者或者初、中级程序员。
·想阅读Wasm规范但觉得内容枯燥的读者。
如何阅读本书
本书延续了我“自己动手”系列丛书的风格，每章均配有精心安排的代码。本书将带领读者循序渐进地实现Wasm，每一章的代码都建立在前一章代码的基础之上，但又都可以单独编译和运行。建议读者从第1章开始，按顺序阅读本书，编写或修改每一章的代码。当然，直接跳到感兴趣的章节进行阅读，必要时再学习其他章节，也是可以的。本书的源代码可以从https://github.com/zxh0/wasmgo-book获取。
主要参考资料
Wasm是一种相对新的技术，但是网上已经有很多相关的资料和优秀的文章。下面列出一些主要的参考资料，供读者学习与参考。
●Wasm官网
●相关规范
•WebAssembly Core Specification[1]
•WebAssembly JavaScript Interface Specification[2]
•WebAssembly Web API Specification[3]
•asm.js Specification[4]
●相关论文
•Bringing the web up to speed with WebAssembly[5]
•Emscripten:An LLVM-to-JavaScript Compiler[6]
•JavaScript:The First 20 Years[7]
勘误和支持
由于技术水平和表达能力所限，本书并非尽善尽美，如有不合理之处，恳请读者批评指正。由于写作时间仓促，Wasm规范也在快速变化，书中难免会存在一些疏漏，还请读者谅解。
本书的勘误将通过GitHub（https://github.com/zxh0/wasmgo-book/blob/master/errata.md）发布和更新。如果读者发现书中的错误，对内容有改进建议，或者有任何问题，都可以在本书的GitHub项目上提交Issue。另外，欢迎大家加入本书读者微信群与我以及其他读者进行交流，微信群二维码将在本书GitHub项目主页不定期更新。
致谢
写书是一件耗时费力的事情，如果没有家人、同事和朋友的支持与帮助，这本书恐怕还要再过很长时间才能写完（或者永远都写不完）。这里我要感谢家人的理解，在写作期间，我有数不清的时间把自己关在小书房里，这些时间本应该用来陪伴家人。还要感谢同事和好友们的帮忙，感谢你们抽出时间阅读本书初稿并提出宝贵意见，虽然无法在此一一列出你们的名字，但你们是最棒的。特别感谢我的好朋友武岳抽空为本书绘制鼹鼠图，这些图很可爱，我很喜欢。最后要感谢机械工业出版社华章公司的编辑们，你们认真负责的工作保证了本书的质量，与你们合作非常愉快。
[1] 参考链接：https://webassembly.github.io/spec/core/bikeshed/index.html。
[2] 参考链接：https://webassembly.github.io/spec/js-api/index.html。
[3] 参考链接：https://webassembly.github.io/spec/web-api/index.html。
[4] 参考链接：http://asmjs.org/spec/latest/。
[5] 参考链接：https://dl.acm.org/doi/10.1145/3140587.3062363。
[6] 参考链接：https://github.com/kripken/Relooper/blob/master/paper.pdf。
[7] 参考链接：https://zenodo.org/record/3710954#.Xt0Eo54zbt0。