JavaScript 完成线程锁
ECMAScript 2018 中增加了 SharedArrayBuffer 和 Atomics ,应用它们能够完成锁(Lock),即页面主线程和 Web Worker 线程间的锁。
SharedArrayBuffer
SharedArrayBuffer(以下简称为SAB) 是一个能够主线程和 Web Worker 线程间同享数据的对象,即同一个 SAB 能够被多个线程读写。
let sab = new SharedArrayBuffer(1024);
worker.postMessage(sab);
SAB 避免了多个线程间为了通报数据而举行数据拷贝,但同时缺引入了典范的数据接见「争执」:
// 线程A
let sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(1024);
let sharedArray = new Int32Array(sab);
let worker = new Worker("browser-worker.js");
worker.postMessage(sab);
sharedArray[1] = 1;
// 线程B
onmessage = function (e) {
let sharedBuffer = e.data;
let sharedArray = new Int32Array(sab);
sharedArray[1] = 10;
sharedArray[2] = sharedArray[1] + sharedArray[1];
// sharedArray[2] = ? :(
}
这时候就需要原子操纵。
Atomics
Atomics 能够完成关于 SAB 原子接见,其包括许多操纵。
我们下面会用到的:
Atomics.store(typedArray, index, value)
:向 SAB 的 index 位置赋值 value。
Atomics.wait(typedArray, index, value[, timeout])
:考证 Int32Array 的 index 位置是不是为给定的 value,是则就寝(壅塞),不然继承实行。
Atomics.wake(typedArray, index, count)
:叫醒 Int32Array 的 index 位置上wait 行列(Atomics.wait 发生)。
Atomics.sub(typedArray, index, value)
:index 位置的值减去 value 并保存到 index 位置,返回原值。
Atomics.compareExchange(typedArray, index, expectedValue, replacementValue)
:假如 index 位置的值为 expectedValue,则与 replcementValue 交流,返回原值。
Lock
有了上面的 SAB 和 Atomics 就能够完成一个很「简朴」的线程锁,
简朴来讲,就是应用 SAB 在多个线程间同享掌握位,当掌握位为「已锁」时,则停息线程,这些操纵都依靠 Atomics。
注重:这个算法是 Futex,参考了Futexes Are Tricky。
// lock
if ((c = Atomics.compareExchange(SAB, index, 0, 1)) !== 0) { // 不为0,申明其他人持锁
do {
// 假如照旧得不到锁
if (c === 2 || Atomics.compareExchange(SAB, index, 1, 2) != 0) {
Atomics.wait(SAB, index, 2); // 停息
}
// 再次尝试猎取锁
} while ((c = Atomics.compareExchange(SAB, index, 0, 2)) !== 0)
}
// unlock
let v0 = Atomics.sub(SAB, index, 1);
// 此时具有锁,状况为1或2
if (v0 != 1) {
Atomics.store(SAB, index, 0); // 开释锁
Atomics.wake(SAB, index, 1); // 叫醒一个 wait 的
}