ES8 中加入 SharedArrayBuffer,团队可共享数据,让 WebAssembly 的并行计算更胜一筹

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ES8 中加入 SharedArrayBuffer,团队可共享数据,让 WebAssembly 的并行计算更胜一筹

随着计算机技术的不断发展,Web 应用程序的性能需求也越来越高。WebAssembly 的出现满足了这一需求,它是一种低级编程语言,能够将 C、C++、Rust 等高级语言的代码编译成能够在浏览器中运行的二进制格式。WebAssembly 的并行计算能力,让它在解决复杂计算问题时表现非常突出。而 ES8 中加入的 SharedArrayBuffer,更是为 WebAssembly 的并行计算提供了更广阔的空间,能够让团队共享数据,提高运算效率。本文将详细介绍 ES8 中的 SharedArrayBuffer,并介绍如何在 WebAssembly 并行计算中使用它。

SharedArrayBuffer

SharedArrayBuffer 是一种 JavaScript 对象,它允许多个不同的 JavaScript 线程同时访问同一个 ArrayBuffer 对象。它可以被用于在 Web Workers,Service Workers 和 WebAssembly 模块中共享数据。SharedArrayBuffer 的目的是为了在共享数据时提高性能。由于 JavaScript 是单线程执行的语言,它的并发计算能力非常有限,SharedArrayBuffer 的出现使得并行计算成为可能。

使用 SharedArrayBuffer

在讲解 SharedArrayBuffer 的使用之前,我们需要先理解 ArrayBuffer。ArrayBuffer 是一种对象,用于表示通用的、固定长度的原始二进制数据缓冲区。类似于 C 语言的指针,我们可以在 ArrayBuffer 上创建 TypedArray,它们可以用于读写 ArrayBuffer 上的二进制数据。而 SharedArrayBuffer 和 ArrayBuffer 类似,也是一种对象,不同之处在于它是一个可共享的 ArrayBuffer。以下是一个简单的示例代码:

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在这个示例中,我们创建一个大小为 1024 字节的 SharedArrayBuffer 对象,并使用 Int32Array 进行关联。我们可以像操作普通数组一样地操作它,并且所有线程都可以同时对其进行访问。

WebAssembly 中的 SharedArrayBuffer

在 WebAssembly 中使用 SharedArrayBuffer 能够提高并行运算效率。我们可以将任务分别分配到不同的线程,并且让它们共享数据,以提高运算效率。下面是一个 WebAssembly 中并行计算的示例代码。

首先,我们需要编写一个 WebAssembly 模块,以用于并行计算。

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我们可以看到,这是一个非常简单的 WebAssembly 模块。它包含两个计算函数 compute 和 shared_compute,其中 shared_compute 使用了共享内存。compute 函数不使用共享内存,shared_compute 函数使用了共享内存。

接下来,我们创建一个 JavaScript 代码来加载 WebAssembly 并进行计算:

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在这个 JavaScript 代码中,我们首先创建了一个共享的内存,并将其传递给 WebAssembly,作为 WebAssembly 中的 SharedArrayBuffer。接下来,我们使用 WebAssembly.instantiate() 方法加载 WebAssembly 模块,并将 js 对象传递给 WebAssembly。在这里,我们将 js 对象里面包含一个 log 和 mem 属性,分别用于向 console 中打印结果,以及将共享内存传递给 WebAssembly。

最后,我们调用 WebAssembly 模块的主函数 main(),并开始进行计算。在计算中,我们可以看到,共享内存在处理数据时,比未使用共享内存的处理速度更快。

结论

通过使用 SharedArrayBuffer,我们可以在 WebAssembly 并行计算中大幅提高运算效率。在这里我们使用了一个简单的示例代码,并未展现出其真正的威力。在实际应用中,共享内存能够大幅提高 Web 应用程序的性能,减少资源占用。因此,在需要使用并行计算的场景下,我们应该合理使用 SharedArrayBuffer,并且加以改进,通过 WebAssembly 提供的并行计算能力,获取更好的并行计算效果。

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