자바스크립트 - Atomics 객체

안녕하세요, 프로그래밍을 꿈꾸는 여러분! 오늘 우리는 자바스크립트의 매력적인 세계, Atomics 객체에 빠져들어가 볼 것입니다. 프로그래밍 초보자라면 걱정하지 마세요; 이 여정에서 여러분의 친절한 안내자가 되어 단계별로 설명해 드릴게요. 그럼 시작해 보겠습니다!

Atomics 객체

Atomics 객체는 자바스크립트에서 공유 메모리를 안전하고 協調적으로 작업할 수 있도록 도와주는 특별한 도구 상자 같은东西입니다. 여러분과 친구들이 다른 방에서 팀 프로젝트를 진행 중이라고 상상해 봅시다. Atomics 객체는 여러분이 서로의 발을 밟지 않고 소통하고 협력할 수 있도록 도와주는 규칙 같은东西입니다.

공유 메모리는 무엇인가요?

자세히 알아보기 전에 공유 메모리가 무엇인지 이해해 보겠습니다. 프로그래밍에서 공유 메모리는 여러 사람(또는 우리의 경우, 프로그램의 여러 부분)이 동시에 읽고 쓸 수 있는 白板 같은东西입니다. 이것은 매우 유용할 수 있지만, 제대로 관리되지 않으면 혼란을 야기할 수 있습니다.

"Atomic"의 본질

이제 여러분은 "왜 'Atomic'이라고 불리는 거야?"라는 의문이 들 수 있습니다. 프로그래밍의 세계에서 "atomic"은 화학에서의 미세한 입자라는 의미가 아니라, 한 번에 일어나고 중간에서 방해받지 않는 것을 의미합니다.

sandwich를 만드는 것을 상상해 보세요. 만약 이것이 원자 연산이었다면, 여러분은 sandwich를 시작하고 한 번에 마치는 것을 의미합니다. 다른 사람이 재료를 건드리거나 방해하지 않습니다. 이것이 프로그래밍에서의 원자 연산의 본질입니다!

원자 연산

Atomics 객체를 사용하여 수행할 수 있는 몇 가지 연산을 살펴보겠습니다. 이 연산들은 공유 메모리를 안전하고 효율적으로 작업할 수 있도록 도와줍니다.

원자 연산 표

연산	설명
add()	주어진 값을 배열의 특정 위치의 값에 더합니다
and()	비트 연산 AND를 수행합니다
compareExchange()	배열의 값과 비교하고 일치하면 바꿉니다
exchange()	주어진 위치의 값을 새로운 값으로 바꿉니다
load()	주어진 위치의 값을 읽습니다
or()	비트 연산 OR를 수행합니다
store()	주어진 위치에 값을 저장합니다
sub()	주어진 위치의 값을 뺍니다
xor()	비트 연산 XOR를 수행합니다
wait()	특정 조건이 충족될 때까지 기다입니다
notify()	기다리는 프로세스를 깨웁니다

예제

이제 몇 가지 예제를 통해 이러한 원자 연산을 어떻게 실제에서 사용할 수 있는지 살펴보겠습니다.

예제 1: 원자적으로 숫자 더하기

// 공유된 Int32Array 생성
const buffer = new SharedArrayBuffer(4);
const intArray = new Int32Array(buffer);

// 첫 번째 요소를 0으로 초기화
intArray[0] = 0;

// 원자적으로 5를 더합니다
Atomics.add(intArray, 0, 5);

console.log(intArray[0]); // 출력: 5

이 예제에서 우리는 공유된 배열을 생성하고 Atomics.add()를 사용하여 값을 더합니다. 이렇게 하면 프로그램의 여러 부분이 동시에 이 값을 수정해도 서로 간섭하지 않습니다.

예제 2: 비교하고 교환하기

const buffer = new SharedArrayBuffer(4);
const intArray = new Int32Array(buffer);

intArray[0] = 10;

// 10을 20으로 교환하려고 시도
const oldValue = Atomics.compareExchange(intArray, 0, 10, 20);

console.log(oldValue); // 출력: 10
console.log(intArray[0]); // 출력: 20

여기서 우리는 Atomics.compareExchange()를 사용합니다. 이 연산은 인덱스 0의 값이 10인지 확인하고, 그렇다면 20으로 교환합니다. 이는 프로그램의 다른 부분이 값을 변경하지 않은 경우에만 업데이트하고 싶을 때 유용합니다.

예제 3: 기다리고 알림하기

const buffer = new SharedArrayBuffer(4);
const intArray = new Int32Array(buffer);

// 코드의 한 부분에서 (예: 워커 스레드)
Atomics.wait(intArray, 0, 0);

// 코드의 다른 부분에서 (예: 메인 스레드)
intArray[0] = 1;
Atomics.notify(intArray, 0, 1);

이 예제는 Atomics.wait()과 Atomics.notify()를 사용하여 프로그램의 다른 부분 간의 協調를 보여줍니다. 하나의 부분은 값이 변경될 때까지 기다리고, 다른 부분은 값을 변경하고 알림을 보냅니다.

결론

축하합니다! 여러분은 자바스크립트의 Atomics 객체 세계로의 첫 걸음을 뗐습니다. 이 도구들은 지금은 좀抽象적이 보일 수 있지만, 효율적인 다 스레드 애플리케이션을 구축하는 데 매우 강력합니다.

프로그래밍은 새로운 언어를 배우는 것과 같습니다. 시간과 연습이 필요하지만, 새로운 개념을 배울 때마다 가능성의 세계를 열어줍니다. 계속 실험하고, 질문하고, 가장 중요한 것은 즐기세요!

제가 가르친 연간 동안 수많은 학생들이 완전한 초보자에서 자신감 있는 프로그래머로 변모했습니다. 여러분도 그와 같은 흥미로운 여정을 시작하고 있습니다. 그러니 이 예제들을 시도하고, 수정하고, 어떤 일이 일어나는지 보세요. 진정한 학습은 이렇게 일어납니다!

다음에 만날 때까지, 즐겁게 코딩하세요!

Credits: Image by storyset