Atomics

Atomics 对象提供了一组静态方法对 SharedArrayBuffer 和  ArrayBuffer 对象进行原子操作。

描述

这些原子操作属于 Atomics 模块。与一般的全局对象不同,Atomics 不是构造函数,因此不能使用 new 操作符调用,也不能将其当作函数直接调用。Atomics 的所有属性和方法都是静态的(与 Math  对象一样)。

原子操作

多个共享内存的线程能够同时读写同一位置上的数据。原子操作会确保正在读或写的数据的值是符合预期的,即下一个原子操作一定会在上一个原子操作结束后才会开始,其操作过程不会中断。

等待和通知

wait() 和 notify() 方法采用的是 Linux 上的 futexes 模型(“快速用户空间互斥量”),可以让进程一直等待直到某个特定的条件为真,主要用于实现阻塞。

方法

Atomics.add()
将指定位置上的数组元素与给定的值相加,并返回相加前该元素的值。
Atomics.and()
将指定位置上的数组元素与给定的值相与,并返回与操作前该元素的值。
Atomics.compareExchange()
如果数组中指定的元素与给定的值相等,则将其更新为新的值,并返回该元素原先的值。
Atomics.exchange()
将数组中指定的元素更新为给定的值,并返回该元素更新前的值。
Atomics.isLockFree(size)
可以用来检测当前系统是否支持硬件级的原子操作。对于指定大小的数组,如果当前系统支持硬件级的原子操作,则返回 true;否则就意味着对于该数组,Atomics 对象中的各原子操作都只能用锁来实现。此函数面向的是技术专家。
Atomics.load()
返回数组中指定元素的值。
Atomics.notify()
唤醒等待队列中正在数组指定位置的元素上等待的线程。返回值为成功唤醒的线程数量。
Atomics.or()
将指定位置上的数组元素与给定的值相或,并返回或操作前该元素的值。
Atomics.store()
将数组中指定的元素设置为给定的值,并返回该值
Atomics.sub()
将指定位置上的数组元素与给定的值相减,并返回相减前该元素的值。
Atomics.wait()
检测数组中某个指定位置上的值是否仍然是给定值,是则保持挂起直到被唤醒或超时。返回值为 "ok"、"not-equal" 或 "time-out"。调用时,如果当前线程不允许阻塞,则会抛出异常(大多数浏览器都不允许在主线程中调用 wait())。
Atomics.xor()
将指定位置上的数组元素与给定的值相异或,并返回异或操作前该元素的值。

示例

使用 Atomics

const sab = new SharedArrayBuffer(1024);
const ta = new Uint8Array(sab);

ta[0];
// 0

ta[0] = 5;
// 5

Atomics.add(ta, 0, 12);
// 5
Atomics.load(ta, 0);
// 17 ✅
// 12 ❌

Atomics.and(ta, 0, 1);
// 17
Atomics.load(ta, 0);
// 1

Atomics.compareExchange(ta, 0, 5, 12);
Atomics.load(ta, 0); // 12

Atomics.exchange(ta, 0, 12);
Atomics.load(ta, 0); // 12

Atomics.isLockFree(1); // true
Atomics.isLockFree(2); // true
Atomics.isLockFree(3); // false
Atomics.isLockFree(4); // true

Atomics.or(ta, 0, 1);
Atomics.load(ta, 0);  // 5

Atomics.store(ta, 0, 12); // 12

Atomics.sub(ta, 0, 2);
Atomics.load(ta, 0); // 3

Atomics.xor(ta, 0, 1);
Atomics.load(ta, 0); // 4

Waiting 和 notifiying

给定一个共享的 Int32Array

const sab = new SharedArrayBuffer(1024);
const int32 = new Int32Array(sab);

读取线程正在休眠并位置0上等待。只要该位置应为0,它就不会继续。但是,一旦写入线程存储了新值,写入线程将通知它并返回新值(123)。

Atomics.wait(int32, 0, 0);
console.log(int32[0]); // 123

写入线程存储一个新值并再写入完成时通知等待线程:

console.log(int32[0]); // 0;
Atomics.store(int32, 0, 123);
Atomics.notify(int32, 0, 1);

规范

浏览器兼容性

BCD tables only load in the browser

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