ES8 中新增的 SharedArrayBuffer 和 Atomics 原子操作-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

介绍

ES8 是 ECMAScript 2017 的别称，是 JavaScript 语言的一项最新版本。在这个版本中我们看到了 SharedArrayBuffer 和 Atomics 原子操作的出现，这两个新特性让 JavaScript 开发者可以实现更高效的多线程编程。

SharedArrayBuffer 是一种新的内存类型，可以用来在多个线程之间共享数据。而 Atomics 原子操作则提供了针对共享内存进行安全操作的 API。这使得多线程编程不再需要额外的线程锁或信号量等措施，而且能够避免线程之间的竞争条件和死锁等问题。

SharedArrayBuffer 和 Atomics 的使用

首先，我们需要了解 SharedArrayBuffer 的定义和基本使用方法。它可以用来在多个线程之间共享同一块内存空间，从而更快速的实现数据交换，例如多个线程计算同一个共享数组中的某个元素，最终将结果写回这个共享数组中。下面是一个简单的示例代码：

// javascriptcn.com 代码示例
// 创建一个共享内存空间
const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(4);

// 将共享内存空间转换成一个int32数组
const sharedArray = new Int32Array(sharedBuffer);

// 每个线程都可以访问同一个sharedArray，在这个例子中，修改数组元素的值
sharedArray[0] = 1;
sharedArray[1] = 2;
sharedArray[2] = 3;

// 等待所有运行线程完成，可以访问全局变量 Atomics
Atomics.notify(new Uint32Array(sharedBuffer), 0);

对于 Atomics 原子操作的使用，这里给出一个简单的示例来说明。

// javascriptcn.com 代码示例
// 假设现在我们创建了一个共享内存，大小为32个int32
const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(128);

// 取出共享内存转化后用于存储互斥工具的最先位置
const lock = new Int32Array(sharedBuffer, 0, 1);

// 取出共享内存转化后用于存储交换信号量的位置
const exchangeIndex = new Int32Array(sharedBuffer, 4, 1);

// 取出共享内存转化后的用于计数操作的位置（数组）
const count = new Int32Array(sharedBuffer, 8, 32);

// 在线程中的执行
function doWork() {

  // 等待获取锁的机会。
  while (Atomics.compareExchange(lock, 0, 0, 1) != 0) {}

  // 在获取锁之后，我们现在可以做一些对共享内存的修改操作了。
  count[exchangeIndex[0]]++;

  // 最后，在完成共享内存的修改之后，释放锁。
  Atomics.store(lock, 0, 0);
}

当存在多个线程并发访问该共享数据路径时，可以把执行 doWork 函数的线程的较高优先级设置为保证其优先访问操作，从而确保数据的一致性。

注意事项

需要注意的是，由于共享内存可以被多个线程共同读写，所以在使用 SharedArrayBuffer 和 Atomics 进行多线程编程时需要格外小心。一些常见问题包括使用过时的锁策略、错误的访问顺序、线程调度策略等等。因此，在使用这两个功能时，我们不仅要熟悉具体的用法，还需要对多线程编程的基本原理有一定的理解和掌握。

总结

ES8 中的 SharedArrayBuffer 和 Atomics 原子操作有效地支持了多线程编程，提供了一种新的方式来增强 JS 的计算能力。在使用这两个特性时，我们需要格外小心，尤其是在面对复杂的多线程场景时。如果你是一个需要高效执行的开发者或工程师，那么了解 SharedArrayBuffer 和 Atomics 原子操作必然是你的必修课程，这将为你后续实现高性能 JavaScript 应用程序提供很多便利。

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