Übertragbare Objekte

Übertragbare Objekte sind Objekte, die Ressourcen besitzen, die von einem Kontext auf einen anderen übertragen werden können, um sicherzustellen, dass die Ressourcen jeweils nur in einem Kontext zur Verfügung stehen. Nach einer Übertragung ist das ursprüngliche Objekt nicht mehr nutzbar; es verweist nicht mehr auf die übertragene Ressource, und jeder Versuch, das Objekt zu lesen oder zu beschreiben, führt zu einer Ausnahme.

Übertragbare Objekte werden häufig verwendet, um Ressourcen zu teilen, die nur sicher einem einzigen JavaScript-Thread zugänglich gemacht werden können. Zum Beispiel ist ein ArrayBuffer ein übertragbares Objekt, das einen Speicherblock besitzt. Wenn ein solcher Puffer zwischen Threads übertragen wird, wird die zugehörige Speicherressource vom ursprünglichen Puffer getrennt und dem im neuen Thread erstellten Pufferobjekt zugeordnet. Das Pufferobjekt im ursprünglichen Thread ist nicht mehr verwendbar, da es keine Speicherressource mehr besitzt.

Die Übertragung kann auch verwendet werden, um tiefe Kopien von Objekten mit structuredClone() zu erstellen. Nach dem Klonvorgang werden die übertragenen Ressourcen verschoben, anstatt in das geklonte Objekt kopiert zu werden.

Sowohl für postMessage() als auch structuredClone() müssen die übertragenen Ressourcen am Datenobjekt angehängt sein, ansonsten wären sie auf der Empfängerseite nicht verfügbar, da das übertragbare Array nur angibt, wie bestimmte Ressourcen gesendet werden sollen, sie jedoch nicht tatsächlich sendet (obwohl sie immer getrennt werden).

Der Mechanismus, der zur Übertragung der Ressourcen eines Objekts verwendet wird, hängt vom Objekt ab. Beispielsweise wird, wenn ein ArrayBuffer zwischen Threads übertragen wird, die Speicherressource, auf die er zeigt, im wahrsten Sinne zwischen Kontexten in einer schnellen und effizienten Zero-Copy-Operation verschoben. Andere Objekte können durch Kopieren der zugehörigen Ressource übertragen und dann aus dem alten Kontext gelöscht werden.

Nicht alle Objekte sind übertragbar. Eine Liste der übertragbaren Objekte wird unten zur Verfügung gestellt.

// Create an 8MB "file" and fill it. 8MB = 1024 * 1024 * 8 B
const uInt8Array = new Uint8Array(1024 * 1024 * 8).map((v, i) => i);
console.log(uInt8Array.byteLength); // 8388608

// Transfer the underlying buffer to a worker
worker.postMessage(uInt8Array, [uInt8Array.buffer]);
console.log(uInt8Array.byteLength); // 0

const original = new Uint8Array(1024);
const clone = structuredClone(original);
console.log(original.byteLength); // 1024
console.log(clone.byteLength); // 1024

original[0] = 1;
console.log(clone[0]); // 0

// Transferring the Uint8Array would throw an exception as it is not a transferable object
// const transferred = structuredClone(original, {transfer: [original]});

// We can transfer Uint8Array.buffer.
const transferred = structuredClone(original, { transfer: [original.buffer] });
console.log(transferred.byteLength); // 1024
console.log(transferred[0]); // 1

// After transferring Uint8Array.buffer cannot be used.
console.log(original.byteLength); // 0