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docs: edit TypedArray/SharedArrayBuffer

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@ -1022,7 +1022,7 @@ onmessage = function (ev) {
线程之间的数据交换可以是各种格式,不仅仅是字符串,也可以是二进制数据。这种交换采用的是复制机制,即一个进程将需要分享的数据复制一份,通过`postMessage`方法交给另一个进程。如果数据量比较大,这种通信的效率显然比较低。很容易想到,这时可以留出一块内存区域,由主线程与 Worker 线程共享,两方都可以读写,那么就会大大提高效率,协作起来也会比较简单(不像`postMessage`那么麻烦)。 线程之间的数据交换可以是各种格式,不仅仅是字符串,也可以是二进制数据。这种交换采用的是复制机制,即一个进程将需要分享的数据复制一份,通过`postMessage`方法交给另一个进程。如果数据量比较大,这种通信的效率显然比较低。很容易想到,这时可以留出一块内存区域,由主线程与 Worker 线程共享,两方都可以读写,那么就会大大提高效率,协作起来也会比较简单(不像`postMessage`那么麻烦)。
ES2017 引入[`SharedArrayBuffer`](https://github.com/tc39/ecmascript_sharedmem/blob/master/TUTORIAL.md),允许 Worker 线程与主线程共享同一块内存。`SharedArrayBuffer`的 API 与`ArrayBuffer`一模一样,唯一的区别是后者无法共享。 ES2017 引入[`SharedArrayBuffer`](https://github.com/tc39/ecmascript_sharedmem/blob/master/TUTORIAL.md),允许 Worker 线程与主线程共享同一块内存。`SharedArrayBuffer`的 API 与`ArrayBuffer`一模一样,唯一的区别是后者无法共享数据
```javascript ```javascript
// 主线程 // 主线程
@ -1157,42 +1157,137 @@ console.log(ia[42]); // 314159
上面代码中,主线程的`Atomics.store`向 42 号位置的赋值,一定是早于 37 位置的赋值。只要 37 号位置等于 163Worker 线程就不会终止循环,而对 37 号位置和 42 号位置的取值,一定是在`Atomics.load`操作之后。 上面代码中,主线程的`Atomics.store`向 42 号位置的赋值,一定是早于 37 位置的赋值。只要 37 号位置等于 163Worker 线程就不会终止循环,而对 37 号位置和 42 号位置的取值,一定是在`Atomics.load`操作之后。
**2Atomics.wait()Atomics.wake()** 下面是另一个例子。
```javascript
// 主线程
const worker = new Worker('worker.js');
const length = 10;
const size = Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT * length;
// 新建一段共享内存
const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(size);
const sharedArray = new Int32Array(sharedBuffer);
for (let i = 0; i < 10; i++) {
// 向共享内存写入 10 个整数
Atomics.store(sharedArray, i, 0);
}
worker.postMessage(sharedBuffer);
```
上面代码中,主线程用`Atomics.store()`方法写入数据。下面是 Worker 线程用`Atomics.load()`方法读取数据。
```javascript
// worker.js
self.addEventListener('message', (event) => {
const sharedArray = new Int32Array(event.data);
for (let i = 0; i < 10; i++) {
const arrayValue = Atomics.load(sharedArray, i);
console.log(`The item at array index ${i} is ${arrayValue}`);
}
}, false);
```
**2Atomics.exchange()**
Worker 线程如果要写入数据,可以使用上面的`Atomics.store()`方法,也可以使用`Atomics.exchange()`方法。它们的区别是,`Atomics.store()`返回写入的值,而`Atomics.exchange()`返回被替换的值。
```javascript
// Worker 线程
self.addEventListener('message', (event) => {
const sharedArray = new Int32Array(event.data);
for (let i = 0; i < 10; i++) {
if (i % 2 === 0) {
const storedValue = Atomics.store(sharedArray, i, 1);
console.log(`The item at array index ${i} is now ${storedValue}`);
} else {
const exchangedValue = Atomics.exchange(sharedArray, i, 2);
console.log(`The item at array index ${i} was ${exchangedValue}, now 2`);
}
}
}, false);
```
上面代码将共享内存的偶数位置的值改成`1`,奇数位置的值改成`2`
**3Atomics.wait()Atomics.wake()**
使用`while`循环等待主线程的通知,不是很高效,如果用在主线程,就会造成卡顿,`Atomics`对象提供了`wait()``wake()`两个方法用于等待通知。这两个方法相当于锁内存,即在一个线程进行操作时,让其他线程休眠(建立锁),等到操作结束,再唤醒那些休眠的线程(解除锁)。 使用`while`循环等待主线程的通知,不是很高效,如果用在主线程,就会造成卡顿,`Atomics`对象提供了`wait()``wake()`两个方法用于等待通知。这两个方法相当于锁内存,即在一个线程进行操作时,让其他线程休眠(建立锁),等到操作结束,再唤醒那些休眠的线程(解除锁)。
```javascript ```javascript
Atomics.wait(sharedArray, index, value, time) // Worker 线程
self.addEventListener('message', (event) => {
const sharedArray = new Int32Array(event.data);
const arrayIndex = 0;
const expectedStoredValue = 50;
Atomics.wait(sharedArray, arrayIndex, expectedStoredValue);
console.log(Atomics.load(sharedArray, arrayIndex));
}, false);
``` ```
`Atomics.wait`用于当`sharedArray[index]`不等于`value`,就返回`not-equal`,否则就进入休眠,只有使用`Atomics.wake()`或者`time`毫秒以后才能唤醒。被`Atomics.wake()`唤醒时,返回`ok`,超时唤醒时返回`timed-out` 上面代码中,`Atomics.wait()`方法等同于告诉 Worker 线程,只要满足给定条件(`sharedArray``0`号位置等于`50`),就在这一行 Worker 线程进入休眠。
主线程一旦更改了指定位置的值,就可以唤醒 Worker 线程。
```javascript
// 主线程
const newArrayValue = 100;
Atomics.store(sharedArray, 0, newArrayValue);
const arrayIndex = 0;
const queuePos = 1;
Atomics.wake(sharedArray, arrayIndex, queuePos);
```
上面代码中,`sharedArray``0`号位置改为`100`,然后就执行`Atomics.wake()`方法,唤醒在`sharedArray``0`号位置休眠队列里的一个线程。
`Atomics.wait()`方法的使用格式如下。
```javascript
Atomics.wait(sharedArray, index, value, timeout)
```
它的四个参数含义如下。
- sharedArray共享内存的视图数组。
- index视图数据的位置从0开始
- value该位置的预期值。一旦实际值等于预期值就进入休眠。
- timeout整数表示过了这个时间以后就自动唤醒单位毫秒。该参数可选默认值是`Infinity`,即无限期的休眠,只有通过`Atomics.wake()`方法才能唤醒。
`Atomics.wait()`的返回值是一个字符串,共有三种可能的值。如果`sharedArray[index]`不等于`value`,就返回字符串`not-equal`,否则就进入休眠。如果`Atomics.wake()`方法唤醒,就返回字符串`ok`;如果因为超时唤醒,就返回字符串`timed-out`
`Atomics.wake()`方法的使用格式如下。
```javascript ```javascript
Atomics.wake(sharedArray, index, count) Atomics.wake(sharedArray, index, count)
``` ```
`Atomics.wake`用于唤醒`count`数目在`sharedArray[index]`位置休眠的线程,让它继续往下运行。 它的三个参数含义如下
下面请看一个例子。 - sharedArray共享内存的视图数组。
- index视图数据的位置从0开始
- count需要唤醒的 Worker 线程的数量,默认为`Infinity`
`Atomics.wake()`方法一旦唤醒休眠的 Worker 线程,就会让它继续往下运行。
请看一个例子。
```javascript ```javascript
// 线程一 // 线程
console.log(ia[37]); // 163 console.log(ia[37]); // 163
Atomics.store(ia, 37, 123456); Atomics.store(ia, 37, 123456);
Atomics.wake(ia, 37, 1); Atomics.wake(ia, 37, 1);
// 线程二 // Worker 线程
Atomics.wait(ia, 37, 163); Atomics.wait(ia, 37, 163);
console.log(ia[37]); // 123456 console.log(ia[37]); // 123456
``` ```
上面代码中,共享内存视图`ia`的第 37 号位置,原来的值是`163`。进程二使用`Atomics.wait()`方法,指定只要`ia[37]`等于`163`,就进入休眠状态。进程一使用`Atomics.store()`方法,将`123456`放入`ia[37]`,然后使用`Atomics.wake()`方法将监视`ia[37]`的休眠线程唤醒。 上面代码中,视图数组`ia`的第 37 号位置,原来的值是`163`Worker 线程使用`Atomics.wait()`方法,指定只要`ia[37]`等于`163`,就进入休眠状态。主线程使用`Atomics.store()`方法,将`123456`写入`ia[37]`,然后使用`Atomics.wake()`方法唤醒 Worker 线程
另外,基于`wait``wake`这两个方法的锁内存实现,可以看 Lars T Hansen 的 [js-lock-and-condition](https://github.com/lars-t-hansen/js-lock-and-condition) 这个库。 另外,基于`wait``wake`这两个方法的锁内存实现,可以看 Lars T Hansen 的 [js-lock-and-condition](https://github.com/lars-t-hansen/js-lock-and-condition) 这个库。
注意,浏览器的主线程有权“拒绝”休眠,这是为了防止用户失去响应。 注意,浏览器的主线程不宜设置休眠,这会导致用户失去响应。而且,主线程实际上会拒绝进入休眠
**3运算方法** **4)运算方法**
共享内存上面的某些运算是不能被打断的即不能在运算过程中让其他线程改写内存上面的值。Atomics 对象提供了一些运算方法,防止数据被改写。 共享内存上面的某些运算是不能被打断的即不能在运算过程中让其他线程改写内存上面的值。Atomics 对象提供了一些运算方法,防止数据被改写。
@ -1226,12 +1321,11 @@ Atomics.xor(sharedArray, index, value)
`Atomic.xor`用于将`vaule``sharedArray[index]`进行位运算`xor`,放入`sharedArray[index]`,并返回旧的值。 `Atomic.xor`用于将`vaule``sharedArray[index]`进行位运算`xor`,放入`sharedArray[index]`,并返回旧的值。
**4)其他方法** **5)其他方法**
`Atomics`对象还有以下方法。 `Atomics`对象还有以下方法。
- `Atomics.compareExchange(sharedArray, index, oldval, newval)`:如果`sharedArray[index]`等于`oldval`,就写入`newval`,返回`oldval` - `Atomics.compareExchange(sharedArray, index, oldval, newval)`:如果`sharedArray[index]`等于`oldval`,就写入`newval`,返回`oldval`
- `Atomics.exchange(sharedArray, index, value)`:设置`sharedArray[index]`的值,返回旧的值。
- `Atomics.isLockFree(size)`:返回一个布尔值,表示`Atomics`对象是否可以处理某个`size`的内存锁定。如果返回`false`,应用程序就需要自己来实现锁定。 - `Atomics.isLockFree(size)`:返回一个布尔值,表示`Atomics`对象是否可以处理某个`size`的内存锁定。如果返回`false`,应用程序就需要自己来实现锁定。
`Atomics.compareExchange`的一个用途是,从 SharedArrayBuffer 读取一个值,然后对该值进行某个操作,操作结束以后,检查一下 SharedArrayBuffer 里面原来那个值是否发生变化(即被其他线程改写过)。如果没有改写过,就将它写回原来的位置,否则读取新的值,再重头进行一次操作。 `Atomics.compareExchange`的一个用途是,从 SharedArrayBuffer 读取一个值,然后对该值进行某个操作,操作结束以后,检查一下 SharedArrayBuffer 里面原来那个值是否发生变化(即被其他线程改写过)。如果没有改写过,就将它写回原来的位置,否则读取新的值,再重头进行一次操作。

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@ -233,6 +233,7 @@
- Axel Rauschmayer, [ES proposal: Shared memory and atomics](http://2ality.com/2017/01/shared-array-buffer.html) - Axel Rauschmayer, [ES proposal: Shared memory and atomics](http://2ality.com/2017/01/shared-array-buffer.html)
- Lin Clark, [Avoiding race conditions in SharedArrayBuffers with Atomics](https://hacks.mozilla.org/2017/06/avoiding-race-conditions-in-sharedarraybuffers-with-atomics/): Atomics 对象使用场景的解释 - Lin Clark, [Avoiding race conditions in SharedArrayBuffers with Atomics](https://hacks.mozilla.org/2017/06/avoiding-race-conditions-in-sharedarraybuffers-with-atomics/): Atomics 对象使用场景的解释
- Lars T Hansen, [Shared memory - a brief tutorial](https://github.com/tc39/ecmascript_sharedmem/blob/master/TUTORIAL.md) - Lars T Hansen, [Shared memory - a brief tutorial](https://github.com/tc39/ecmascript_sharedmem/blob/master/TUTORIAL.md)
- James Milner, [The Return of SharedArrayBuffers and Atomics](https://www.sitepen.com/blog/2018/09/19/the-return-of-sharedarraybuffers-and-atomics/)
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