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JavaScript共享内存与原子操作

紅蓮之龍

发布： 2025-10-22 15:52:01

原创

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JavaScript通过SharedArrayBuffer实现多线程间共享内存，结合Atomics对象提供的原子操作确保数据安全。1. SharedArrayBuffer允许主线程与Web Workers共享同一块内存，实现高效数据传递；2. Atomics提供load、store、add、sub、compareExchange等方法，保证操作的原子性，避免数据竞争；3. 可用于构建跨线程计数器、自旋锁等同步机制；4. 使用需配置CORS策略以应对Spectre漏洞风险。

javascript共享内存与原子操作

JavaScript中的共享内存与原子操作主要通过 SharedArrayBuffer 和 Atomics 对象实现，用于在多个线程之间高效共享数据并进行同步操作。这在使用 Web Workers 进行多线程编程时尤其有用。

SharedArrayBuffer：共享内存的基础

SharedArrayBuffer 是一种允许在主线程和 Web Workers 之间共享同一块内存的内置对象。与普通的 ArrayBuffer 不同，SharedArrayBuffer 的内容可以被多个上下文同时访问。

创建 SharedArrayBuffer 并将其传递给 Worker 示例：

// 主线程中 const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(1024); // 1KB 共享内存 const int32View = new Int32Array(sharedBuffer); const worker = new Worker('worker.js'); worker.postMessage(int32View);

在 worker.js 中接收共享数组：

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// worker.js self.onmessage = function(e) { const int32View = e.data; // 接收到共享内存视图 console.log('Worker 收到共享数组:', int32View); };

Atomics：确保并发安全的操作

由于多个线程可能同时读写共享内存，必须防止数据竞争。JavaScript 提供了 Atomics 对象，包含一系列静态方法，用于执行不可中断的原子操作。

常用 Atomics 方法包括：

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Atomics.load()：从指定位置读取值（带同步保证）
Atomics.store()：向指定位置写入值
Atomics.add() / Atomics.sub()：原子地增加或减少值
Atomics.compareExchange()：比较并交换，常用于实现锁
Atomics.wait() / Atomics.wake()：用于线程阻塞与唤醒（仅在主线程外可用）

示例：两个线程对同一位置进行累加：

// 主线程或 Worker 中 Atomics.add(int32View, 0, 1); // 将索引0处的值加1

实际应用场景：计数器与线程同步

利用共享内存和原子操作，可以构建跨线程的计数器或实现简单的同步机制。

例如，多个 Worker 同时递增一个共享计数器：

// 在每个 Worker 中 const index = 0; const currentValue = Atomics.load(int32View, index); console.log('当前计数值:', currentValue); const newValue = Atomics.add(int32View, index, 1); console.log('递增后，原值为:', newValue);

通过 Atomics.compareExchange 可模拟一个简单的自旋锁：

const lockIndex = 1; function acquireLock(ta) { while (!Atomics.compareExchange(ta, lockIndex, 0, 1)) { // 等待锁释放 } } function releaseLock(ta) { Atomics.store(ta, lockIndex, 0); }

基本上就这些。只要合理使用 SharedArrayBuffer 和 Atomics，就能在 JavaScript 中安全地处理多线程数据共享问题。注意：出于安全考虑（如 Spectre 漏洞），使用 SharedArrayBuffer 需要设置正确的 CORS 和跨域策略头。不复杂但容易忽略。

以上就是JavaScript共享内存与原子操作的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！