ES9 的 SharedArrayBuffer：如何在 JavaScript 中多工作线程之间共享内存区-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

JavaScript 一直以来都是单线程的，这意味着在处理大量数据或者执行复杂任务时，会出现阻塞的情况，导致程序变慢或者崩溃。而 ES9 引入的 SharedArrayBuffer，为多线程编程提供了更好的解决方案。

什么是 SharedArrayBuffer？

SharedArrayBuffer 是一种特殊的 ArrayBuffer，它可以在多个 JavaScript 线程之间共享内存区。这意味着，多个线程可以同时读写同一块内存区域，从而提高程序的性能和效率。

SharedArrayBuffer 的创建方式与 ArrayBuffer 类似，只需要调用构造函数即可：

const sab = new SharedArrayBuffer(1024);

上面的代码创建了一块大小为 1024 字节的 SharedArrayBuffer。与 ArrayBuffer 不同的是，SharedArrayBuffer 可以被多个线程同时访问和修改。

如何使用 SharedArrayBuffer？

在使用 SharedArrayBuffer 时，我们需要借助 Atomics 对象来控制共享内存区的访问和修改。

Atomics 对象是一个静态对象，它提供了一系列原子操作方法，可以确保多个线程之间的同步和互斥。下面是一些常用的 Atomics 方法：

Atomics.load()：从内存中读取一个值。
Atomics.store()：将一个值存储到内存中。
Atomics.add()：将一个值加到内存中的另一个值上。
Atomics.sub()：将一个值从内存中的另一个值上减去。
Atomics.and()：将一个值与内存中的另一个值进行按位与操作。
Atomics.or()：将一个值与内存中的另一个值进行按位或操作。
Atomics.xor()：将一个值与内存中的另一个值进行按位异或操作。
Atomics.compareExchange()：比较内存中的值与预期值是否相等，如果相等则将内存中的值替换为新值。
Atomics.wait()：挂起当前线程，直到某个条件满足为止。
Atomics.notify()：唤醒一个或多个挂起的线程。

下面是一个简单的示例代码，演示了如何使用 SharedArrayBuffer 和 Atomics 实现多线程之间的同步和互斥：

const sab = new SharedArrayBuffer(4);
const arr = new Int32Array(sab);

function worker1() {
  Atomics.store(arr, 0, 1);
  Atomics.notify(arr, 0, 1);
}

function worker2() {
  const status = Atomics.wait(arr, 0, 0);
  if (status === "not-equal") {
    console.log("not equal");
  } else if (status === "timed-out") {
    console.log("timed out");
  } else {
    console.log("equal");
  }
}

const thread1 = new Worker(worker1);
const thread2 = new Worker(worker2);

thread1.postMessage(null);
thread2.postMessage(null);

上面的代码创建了两个线程，分别执行 worker1 和 worker2 函数。worker1 函数将值 1 存储到 SharedArrayBuffer 中的第一个位置，然后调用 Atomics.notify() 唤醒 worker2 线程。worker2 函数调用 Atomics.wait() 挂起当前线程，直到 SharedArrayBuffer 中的第一个位置的值变为 1 为止。

SharedArrayBuffer 的安全问题

使用 SharedArrayBuffer 需要注意安全问题。由于多个线程可以同时访问和修改同一块内存区域，如果没有正确地控制访问和修改的顺序，就会出现数据不一致的情况，甚至导致程序崩溃。

为了解决这个问题，浏览器厂商在 2018 年底发布了一个紧急更新，禁用了 SharedArrayBuffer。只有在用户主动打开“同步和互斥”功能后，才会启用 SharedArrayBuffer。

因此，使用 SharedArrayBuffer 时需要特别小心，确保正确地控制访问和修改的顺序，避免出现数据不一致的情况。

总结

ES9 引入的 SharedArrayBuffer 提供了一种多线程编程的解决方案，可以同时访问和修改同一块内存区域，提高程序的性能和效率。使用 SharedArrayBuffer 需要借助 Atomics 对象来控制共享内存区的访问和修改。由于使用 SharedArrayBuffer 存在安全问题，需要特别小心。

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