ES8 中的 Shared Memory 和 Atomics：小心使用
在 JavaScript ES8 中，有两个重要的新特性：Shared Memory 和 Atomics。这两个特性能够使 JavaScript 更接近底层语言，同时也可以提升代码的性能。但是使用这些特性时需要小心，因为它们有一些不同寻常的行为和潜在的问题。
本文将介绍 Shared Memory 和 Atomics 的概念以及它们如何在 JavaScript 中使用。我们将通过几个示例来深入了解它们，并分析如何避免一些常见的问题。
Shared Memory 是什么？
Shared Memory 允许在不同的 JavaScript 线程之间共享内存。JavaScript 线程可以读取或修改其他线程中的变量，这是非常重要的，因为它可以支持多个线程同时操作共享数据。这个特性减少了竞争条件，可以提高代码的性能。
SharedArrayBuffer 是实现 Shared Memory 的一种方式。SharedArrayBuffer 是一种类似于 Array 的对象，它可以存储字节级的数据。与 Array 不同的是，SharedArrayBuffer 可以被共享，意味着内存可以被多个线程同时访问。
让我们看一个例子，假设我们有两个 JavaScript 线程，A 和 B，它们都可以访问同一个 SharedArrayBuffer：
// 创建共享缓存区 const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(4); // 在线程 A 中写入 1234 到共享缓存区 new Int32Array(sharedBuffer)[0] = 1234; // 在线程 B 中读取共享缓存区中的值 console.log(new Int32Array(sharedBuffer)[0]); // 1234
在这个例子中，线程 A 写入了数字 1234 到共享缓存区中，线程 B 读取了这个数字并将其输出。
需要注意的是，SharedArrayBuffer 并不是被保护的内存区域，所以它可能会被其他进程或浏览器标签页中的代码访问。因此，不要在 SharedArrayBuffer 中存储敏感信息。
Atomics 是什么？
Atomics 是 JavaScript 在 Shared Memory 的基础上添加的另一层抽象。它提供了一些原子操作，确保对共享内存的访问是同步的。原子操作是不能被中断的，因此它是线程安全的操作。
例如，我们可以使用 Atomics.add() 来对共享内存中的变量进行原子加操作。假设有两个 JavaScript 线程 A 和 B，它们都可以访问同一个 SharedArrayBuffer，线程 A 进行了原子加操作：
// 创建共享缓存区 const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(4); // 在线程 A 中加 10 Atomics.add(new Int32Array(sharedBuffer), 0, 10); // 在线程 B 中读取共享缓存区中的值 console.log(new Int32Array(sharedBuffer)[0]); // 10
在这个例子中，线程 A 对共享缓存区中的第一个整数进行了原子加操作，将其增加了 10。线程 B 读取了这个整数并输出。
需要注意的是，Atomics 的操作是原子性的，它们不能被中断或分割。这就意味着如果使用 Atomics，我们不再需要自己实现锁或使用 setTimeout() 来确保同步访问共享内存。
关于以上两者的深入说明：
尽管 Shared Memory 和 Atomics 提供了在 JavaScript 中方便地访问共享内存的功能，但是它们的使用需要非常小心。如果没有正确地使用，可能会导致竞争条件等问题。
共享内存可能会被多个线程同时访问，因此需要确保多个线程之间的同步。如果两个线程同时读取和修改共享数据，这可能导致未定义的结果。使用 Atomics 可以避免这些问题。
要注意的是 SharedArrayBuffer 和 Atomics 只能用于 Web Workers，因为它们是多线程的运行环境。在主线程中操作共享内存可能会导致性能问题。
示例代码
以下是一个示例代码，它使用了 Shared Memory 和 Atomics。这个代码创建了 5 个 Web Worker，它们都可以访问同一个 SharedArrayBuffer。每个 Web Worker 都会增加 SharedArrayBuffer 中第一个整数的值 100 次。
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--这个示例代码使用多个 Web Worker 来完成任务，每个 Web Worker 可以独立地增加第一个整数的值。每个 Web Worker 通过 postMessage() 发送消息，告诉主线程它们已经完成了任务。主线程通过监听 Web Worker 的消息事件来获取消息。
总结
在 JavaScript 中使用 Shared Memory 和 Atomics 需要小心，因为它们有一些不同寻常的行为和潜在的问题。使用这些特性需要进行正确的同步，以避免竞争条件和性能问题。
最好的做法是使用 Web Worker，避免在主线程操作共享内存。同时，需要注意不要在 SharedArrayBuffer 中存储敏感信息。
在正确地使用 Shared Memory 和 Atomics 的情况下，它们可以帮助我们编写更高效的多线程代码。希望本文对您有所帮助。
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