W3C Web 技術總負責人：拓展 Web 核心能力，W3C 關注哪些技術？

2019-05-08 12:01:53 InfoQ

5 月 6 日，InfoQ 主辦的QCon 2019 全球軟件開發大會在北京舉行。W3C Web 技術總負責人 Philippe Le Hégaret 在大會上做了《Now and the Future: An Overview of the Web in 2019》的分享，介紹了 Web 技術當前關注的技術方向。我們根據演講整理如下：

萬維網聯盟 W3C 於 1994 年由 Tim Berners-Lee 創立，迄今已出臺 400 多份 Web 標準，W3C 的宗旨是中立、世界範圍的技術協調、為未來技術發展奠定基礎，它在全球有 4 個總部，包括位於北京航空航天大學的 W3C 中國。

Web 技術在過去的標準制訂方面進展比較緩慢，因此在移動互聯網時代受到一些質疑，不過這一情況已經在 HTML5 和 ES6 等新標準的推出下有所好轉，近年來，W3C 更是著力拓展新的領域，其中最重要的一項是汽車互聯網。

BYTON’s next generation IVI system

W3C 希望順應機器應用生態的需求，減少獨家商業方案帶來的碎片化，打造適用於車聯網的 Web 技術方案，因此成立了 W3C Auto 工作組，目前重點關注汽⻋數據 - W3C VISS (Vehicle Information Service Specification 汽⻋信息服務標準)、消息推送、多媒體、地理數據服務 / 導航、支付等方面。

在拓展 Web 核心能力方面，W3C 當前的關注重點包括：

WebRTC：Web 上原生的視頻通話能力；
Web Assembly：極大提升性能，以及將其它語言生態引入 Web；
WebPerf：Web 應用的性能管理框架；
Web Payments：原生的 Web 支付 API 標準；
Immersive Web：讓 Web 原生支持 VR 和 AR；
WebAuthn：Web 原生驗證；
Service Workers：通過後臺任務來支持離線以及提升性能；
Web Components：自定義可重用的 Web 組件；
MSE：多媒體子系統和 API；
Extensive Web：允許開發者擴展瀏覽器功能。

下面對其中一些重點分別介紹：

Web 圖形處理能力

在利用 GPU 能力處理複雜和 3D 圖形時，過去的 Web 標準是 WebGL，但這個標準面對快速發展的軟硬件來說還不夠，因此 W3C 又推出了 WebGPU 和 WHLSL，前者可進行幕前渲染與幕後圖像繪製，以及多任務計算，後者是平臺中立的 Shading 語言，可以獨立於 Direct3D, Metal, or Vulkan 之上實現，InfoQ 之前做過介紹：

Webkit 推出新的著色語言 whlsl

Web Assembly

Web Assembly 一經問世就引起了廣泛的注意，它基於棧的二進制指令結構虛擬機，目標是為高層語言，如 C/C++/Rust 提供編譯，為高性能的頁面腳本設計。

Web Assembly 的一個重要應用場景是遊戲，之前已經有廠商演示將 C++ 編寫而成的大型 3D 遊戲遷移到瀏覽器上。

W3C 也在考慮更多的為遊戲提供支持，包括對輸入設備如手柄的支持以及多線程操作的支持。

WebXR

WebXR Device API 旨在為開發者提供用於開發沉浸式應用程序的接口，讓他們可以通過這些接口開發出基於 Web 的、舒適的、有吸引力的沉浸式應用程序。

開發者可以通過 WebXR API 來創建 XR 體驗。XR 包括了增強現實（AR）、虛擬現實（VR）和最近出現的沉浸式技術。前不久 W3C 剛發佈 WebXR 的標準草案，我們也對其進行了介紹：

W3C 發佈 WebXR 規範草案，用於開發沉浸式 Web 應用程序

WebRTC 和 MSE

WebRTC 讓語音 / 視頻通話能力為所有的 Web App 所用，它已經被大多數瀏覽器支持，計劃本年末成為瀏覽器默認能力。

WebRTC 只是 Web 視頻體驗其中的一部分，從視頻的前端的生產 / 採集，到傳輸 / 編解碼，更完整的圖示如下：

MSE 媒體源擴展主要作用在視頻流處理這一塊，其中一項重要的技術是自適應比特率流 ABR，而 ABR 具體的實現包括 MPEG-DASH，近幾年它已經逐漸引起重視，前段時間我們介紹過 bilibili 在這方面的實踐：

MPEG-DASH 在 bilibili 的應用與實踐

Web 字體（Web Fonts）

Web 字體是擴展 Web UI 展現能力的重要一環，它已經在英文互聯網得到了廣泛的實踐，但由於字符集的問題——中文字體的字符集超過 20000 個字體，動態加載 Web 字體對中文來說不太現實。

但這一情形也即將改善，根據統計發現，網頁上使用的中文常用字符少於 2400 個，基於這個事實催生了子字庫提案，它可以動態分割字體並通過流的形式僅傳輸需要的字符的字體。這一提案可能在 2020 年成為現實。

渲染加強

W3C 在渲染加強方面主要包括兩項技術：Worklets 和 CSS Houdini，前者是針對渲染線程的獨立運行腳本，可以認為是一個簡化版本的 Web Workers，讓開發者能操作渲染管線中的底層部分，後者通過 Javascript 拓展 CSS 能力，通過 paint API/Layout API，提供比之前的 Canvas/Grid/Flexbox 更強大的表現能力。

Web 與機器學習

AI 是近年來的熱門領域，公司和社區都有不少開發者試圖將 Web 與 AI 聯繫起來，從而提供更好的體驗。W3C 也成立了機器學習的社區組，並策劃 2019 年的全球研討會。

W3C 也試圖提供原生的 Web 神經網絡 API，這是為神經網絡理論硬件加速設計的底層接口，用例包括：人物識別，語義診斷，情緒分析，圖像自動分類等等，目標是可以直接使用預訓練的深度神經網絡模型。來自 Intel 的 Ningxin Hu 對此已經做出了一份提案。

Web 和網絡

5G, QUIC, 邊緣計算等正在革新網絡拓撲服務。這些新的機遇對 Web 提出了新的技術需求，W3C 舉辦了 Web5G 研討會，探討新的網絡形式帶來的可能趨勢。

Web 性能

Web 性能方面的研究旨在提升 Web 開發體驗以及優化 Web 應用性能，包括監控 / 優化和報告方面的提升，監控包括 Performance Timeline、server, resources、tasks, element, paint；優化包括 scheduling background tasks、resource loading、visibility；報告包括 beacon, network error 等。

Web 應用安全與 WebAuthn

Web 應用安全方面通過瀏覽器與後端相互協作的安全策略來保證瀏覽器安全，已經實現和推進中的技術包括域名策略 CORS, CSP, Secure Context，對混合內容如 HTTP 和 HTTPS 混用等也提升了安全等級，另外還有新的 FeaturePolicy API 和 Permission API 來防止特性的濫用。

WebAuthn 是為線上快速身份驗證 FIDO 2.0 設計的 Web API，它利用如今越來越流行的生物特徵識別機制（如指紋 / 面容識別），為每個網頁提供了與其域名綁定的獨一無二的加密和驗證機制。它可以實現本地化的驗證數據，如生物識別等，不會離開設備。2019 年 3 月第一版標準正式通過實現。

無障礙訪問（Accessibility/a11y）

世界上有超過十億的殘障人士，我們需要確保他們無障礙地在線進行教育，電商，工作，娛樂活動。Web 無障礙訪問技術保證殘障人士也可以流暢使用 Web，包括聽覺，視覺，操作，認知等多個層面。中國正在把 W3C 相關提案簡體中文版本推進為國家標準。

W3C 十分重視無障礙訪問技術，為其提供了多種開發者資源和工具，可訪問官方頁面獲取。

Web 中文興趣組與小程序研討會

在本地社區方面，W3C 正在嘗試使用熟識的本地語言（中文）討論技術想法和獨特的 Web 需求，目前中文興趣組策劃的小程序 / 快應用研討會將於近日舉行，其主題包括：