JavaScript - Атомарные объекты

Добро пожаловать,野心勃勃ые программисты! Сегодня мы окунемся в fascinирующий мир атомарных объектов в JavaScript. Не беспокойтесь, если вы новички в программировании; я буду вашим доброжелательным проводником в этом путешествии, объясняя все шаг за шагом. Так что давайте начнем!

Атомарный объект

Объект Atomics - это как особый ящик с инструментами в JavaScript, который помогает нам работать с общей памятью безопасным и координированным образом. Представьте, что вы и ваши друзья работаете над групповым проектом, но находитесь в разных комнатах. Объект Atomics - это как набор правил, который помогает вам общаться и работать вместе, не наступая друг другу на ноги.

Что такое общая память?

Прежде чем мы углубимся, давайте поймем, что такое общая память. В программировании общая память - это как доска для рисования, к которой могут одновременно читать и писать несколько человек (или в нашем случае, несколько частей программы). Это может быть super полезно, но также может привести к путанице, если ею не управлять должным образом.

Сущность "Атомарный"

Теперь вы, возможно, задаетесь вопросом: "Почему его называют 'Атомарным'?" Ну, в мире программирования "атомарный" не означает крошечные частицы, как в химии. Вместо этого это означает что-то, что происходит все сразу, без перерыва.

Представьте, что вы делаете бутерброд. Если это была бы атомарная операция, это означало бы, что вы начали бы делать бутерброд и закончили бы его одним махом, не allowing никому другому трогать ингредиенты или прерывать вас. Вот суть атомарных операций в программировании!

Атомарные операции

Давайте посмотрим на некоторые операции, которые мы можем выполнять с помощью объекта Atomics. Эти операции помогают нам безопасно и эффективно работать с общей памятью.

Таблица атомарных операций

Операция	Описание
add()	Добавляет заданное значение к значению в определенной позиции массива
and()	Выполняет побитовое И
compareExchange()	Сравнивает значение с тем, что в массиве, и заменяет его, если они совпадают
exchange()	Заменяет значение в заданной позиции на новое
load()	Читает значение в заданной позиции
or()	Выполняет побитовое ИЛИ
store()	Сохраняет значение в заданной позиции
sub()	Вычитает значение из того, что в заданной позиции
xor()	Выполняет побитовое ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ
wait()	Ждет, пока满足 определенное условие
notify()	Пробуждает ожидающий процесс

Примеры

Теперь давайте рассмотрим несколько примеров, чтобы увидеть, как мы можем использовать эти атомарные операции на практике.

Пример 1: Добавление чисел атомарно

// Создаем shared Int32Array
const buffer = new SharedArrayBuffer(4);
const intArray = new Int32Array(buffer);

// Инициализируем первый элемент значением 0
intArray[0] = 0;

// Добавляем 5 к значению атомарно
Atomics.add(intArray, 0, 5);

console.log(intArray[0]); // Вывод: 5

В этом примере мы создаем shared массив и добавляем к нему число с помощью Atomics.add(). Это обеспечивает, что даже если несколько частей нашей программы tries модифицировать это значение одновременно, они не будут interfear друг с другом.

Пример 2: Сравнение и обмен значений

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

intArray[0] = 10;

// Попытаться заменить 10 на 20
const oldValue = Atomics.compareExchange(intArray, 0, 10, 20);

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

Здесь мы используем Atomics.compareExchange(). Эта операция проверяет, равно ли значение в индексе 0 значению 10, и если да, заменяет его на 20. Это полезно, когда вы хотите обновить значение только в том случае, если оно не было изменено другой частью вашей программы.

Пример 3: Ожидание и уведомление

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

// В одной части вашего кода (например, в потоке worker)
Atomics.wait(intArray, 0, 0);

// В другой части (например, в основном потоке)
intArray[0] = 1;
Atomics.notify(intArray, 0, 1);

Этот пример демонстрирует, как мы можем использовать Atomics.wait() и Atomics.notify() для координации между разными частями программы. Одна часть ждет, пока значение изменится, а другая часть делает это изменение и отправляет уведомление.

Заключение

Поздравляю! Вы только что сделали свои первые шаги в мир атомарных объектов в JavaScript. Эти инструменты могут показаться вам немного абстрактными сейчас, но они incredibly powerful для создания эффективных, многопоточных приложений.

Помните, программирование - это как учить новый язык. Это требует времени и практики, но с cada новым понятием, которое вы изучаете, вы открываете мир возможностей. Продолжайте экспериментировать, задавайте вопросы и, самое главное, получайте удовольствие от этого!

За годы преподавания я видел, как countless студенты went от complete beginners до уверенных программистов. Вы находитесь на том же захватывающем пути сейчас. Так что вперед, попробуйте эти примеры, измените их и посмотрите, что произойдет. Вот как happens настоящее обучение!

До следующего раза, счастливого кодирования!

Credits: Image by storyset