1. 背景
Shared Memory曾經(jīng)是TC39的提案,目前已經(jīng)成為了最新ES 2017規(guī)范的一部分。
與Shared Memory相關(guān)的章節(jié)有:
6.2.7 Data Blocks
8.7 Agent
8.8 Agent Clusters
22.2 TypedArray Objects
24.1ArrayBuffer Objects
24.2 SharedArrayBuffer Objects
24.3 DataView Objects
24.4 The Atomics Object
27 Memory Model
2. 命令行啟動Chrome
Chrome 59.0.3071.115 中,默認(rèn)關(guān)閉了SharedArrayBuffer特性,我們需要用命令行啟動Chrome,
sudo "/Applications/Google Chrome.app/Contents/MacOS/Google Chrome" --js-flags=--harmony-sharedarraybuffer --enable-blink-feature=SharedArrayBuffer
3. Web Workers
(1)全局安裝安裝httpserver命令行工具,
npm install -g httpserver
(2)在工作目錄下,啟動web server
cd ~/Test
httpserver
(3)新建三個文件,index.html,index.js和worker.js,
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>Document</title>
<script src="index.js"></script>
</head>
<body>
</body>
</html>
// index.js
const worker = new Worker('./worker.js');
worker.postMessage(1);
worker.onmessage = e => {
console.log(`main receive message: ${e.data}`); //2
};
// worker.js
onmessage = e => {
console.log(`worker receive message: ${e.data}`); //1
postMessage(2);
};
(4)在瀏覽器中訪問index.html
http://localhost:8080/index.html
注:
(1)worker中不能再使用new Worker
(2)worker中使用全局變量onmessage接收消息,使用全局變量postMessage回傳消息。
(3)postMessage可以傳入多種類型的參數(shù),不一定是字符串。
(4)onmessage使用e.data,而不是e,來接收postMessage傳入的對象。
4. SharedArrayBuffer
使用postMessage發(fā)送SharedArrayBuffer對象,
// index.js
const worker = new Worker('./worker.js');
const buffer = new SharedArrayBuffer(1024);
worker.postMessage(buffer);
// worker.js
onmessage = ({ data }) => {
console.log(data); // SharedArrayBuffer {}
};
5. 創(chuàng)建buffer的view
和ArrayBuffer一樣,我們需要創(chuàng)建view來訪問buffer。
例如:創(chuàng)建一個Int32Array view,
var buffer = new ArrayBuffer(8);
var view = new Int32Array(buffer);
postMessage可以直接發(fā)送一個view,
// index.js
const worker = new Worker('./worker.js');
const buffer = new SharedArrayBuffer(Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT * 10);
var ia = new Int32Array(buffer);
worker.postMessage(ia);
// worker.js
onmessage = ({ data }) => {
console.log(data); //Int32Array(10) [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
};
6. Atomics
由于SharedArrayBuffer是共享的,一個寫操作會對所有共享該內(nèi)存的worker可見,
但是,一個寫操作需要多久才能同步到其他worker中,是不確定的。
ES規(guī)范中,提供了Atomics來保證讀寫操作的原子性。
寫操作:把100保存在ia索引為0的位置,
Atomics.store(ia, 0, 100);
讀操作:讀取ia索引為0位置的值,
while (Atomics.load(ia, 0) == 0){};
console.log(ia[0]);
這里使用了Atomics.load,類似自旋鎖,
如果ia的值一直沒有改變,就會無限循環(huán)等待下去,極大的浪費CPU時間。
Atomics還支持wake和wait兩種操作,類似于互斥鎖,
寫操作:
Atomics.wake在給定索引位置0處,喚起一個在wait queue中睡眠的worker
Atomics.store(ia, 0, 100);
Atomics.wake(ia, 0, 1);
讀操作:
Atomics.wake驗證ia索引位置0保存的值是否還是0,如果是的話就繼續(xù)睡眠,
Atomics.wait(ia, 0, 0);
console.log(ia[0]);
參考
Shared memory - a brief tutorial
Github: tc39/ecmascript_sharedmen
ECMAScript 2017 Language Specification
MDN: Web Workers API
MDN: SharedArrayBuffer
HTML Living Standard: web workers