JavaScript - Đối tượng Atomics

Chào mừng các bạn đang học lập trình! Hôm nay, chúng ta sẽ khám phá thế giới kỳ diệu của các Đối tượng Atomics trong JavaScript. Đừng lo lắng nếu bạn là người mới bắt đầu; tôi sẽ là người bạn thân thiện dẫn đường cho bạn trong hành trình này, giải thích mọi thứ từng bước. Hãy cùng bắt đầu!

Đối tượng Atomics

Đối tượng Atomics trong JavaScript giống như một bộ công cụ đặc biệt giúp chúng ta làm việc với bộ nhớ chia sẻ một cách an toàn và có sự phối hợp. Hãy tưởng tượng bạn và bạn bè của bạn đang làm việc trên một dự án nhóm, nhưng các bạn đang ở trong các phòng khác nhau. Đối tượng Atomics giống như một bộ quy tắc giúp bạn giao tiếp và làm việc cùng nhau mà không làm gián đoạn nhau.

什么是共享内存 (What is Shared Memory)?

Trước khi chúng ta đi sâu hơn, hãy hiểu rõ什么是共享内存. Trong lập trình, bộ nhớ chia sẻ giống như một bảng trắng mà nhiều người (hoặc trong trường hợp của chúng ta, nhiều phần của một chương trình) có thể đọc và viết cùng một lúc. Điều này có thể rất hữu ích, nhưng cũng có thể dẫn đến sự nhầm lẫn nếu không được quản lý đúng cách.

Essense of "Atomic"

Hiện tại, bạn có thể tự hỏi, "Tại sao lại gọi là 'Atomic'?" Well, trong thế giới lập trình, "atomic" không có nghĩa là các hạt nhỏ như trong hóa học. Thay vào đó, nó có nghĩa là một điều gì đó xảy ra một lần, không bị gián đoạn.

Hãy tưởng tượng bạn đang làm sandwich. Nếu đây là một hoạt động atomic, nó sẽ có nghĩa là bạn sẽ bắt đầu làm sandwich và hoàn thành nó một lần, mà không ai khác chạm vào nguyên liệu hoặc làm gián đoạn bạn. Đó là essence của các hoạt động atomic trong lập trình!

Atomic Operations

Hãy cùng xem xét một số hoạt động mà chúng ta có thể thực hiện với đối tượng Atomics. Các hoạt động này giúp chúng ta làm việc với bộ nhớ chia sẻ một cách an toàn và hiệu quả.

Bảng các hoạt động Atomic

Hoạt động	Mô tả
add()	Thêm một giá trị vào giá trị tại một vị trí cụ thể trong mảng
and()	Thực hiện phép toán bitwise AND
compareExchange()	So sánh một giá trị với giá trị trong mảng và thay thế nó nếu chúng khớp
exchange()	Thay thế giá trị tại một vị trí cụ thể bằng một giá trị mới
load()	Đọc giá trị tại một vị trí cụ thể
or()	Thực hiện phép toán bitwise OR
store()	Lưu giá trị tại một vị trí cụ thể
sub()	Trừ một giá trị khỏi giá trị tại một vị trí cụ thể
xor()	Thực hiện phép toán bitwise XOR
wait()	Chờ đến khi một điều kiện cụ thể được满足
notify()	Thức dậy một tiến trình đang chờ

Ví dụ

Bây giờ, hãy xem một số ví dụ để thấy cách chúng ta có thể sử dụng các hoạt động atomic trong thực tế.

Ví dụ 1: Thêm số atomically

// Tạo một SharedArrayBuffer
const buffer = new SharedArrayBuffer(4);
const intArray = new Int32Array(buffer);

// Khởi tạo phần tử đầu tiên là 0
intArray[0] = 0;

// Thêm 5 vào giá trị atomically
Atomics.add(intArray, 0, 5);

console.log(intArray[0]); // Output: 5

Trong ví dụ này, chúng ta đang tạo một mảng chia sẻ và thêm một số vào nó sử dụng Atomics.add(). Điều này đảm bảo rằng ngay cả khi nhiều phần của chương trình của chúng ta cố gắng thay đổi giá trị này cùng một lúc, chúng sẽ không làm gián đoạn nhau.

Ví dụ 2: So sánh và trao đổi giá trị

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

intArray[0] = 10;

// Thử thay thế 10 bằng 20
const oldValue = Atomics.compareExchange(intArray, 0, 10, 20);

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

Ở đây, chúng ta sử dụng Atomics.compareExchange(). Hoạt động này kiểm tra xem giá trị tại chỉ số 0 có phải là 10 hay không, và nếu có, nó thay thế nó bằng 20. Điều này hữu ích khi bạn muốn cập nhật một giá trị chỉ nếu nó chưa bị thay đổi bởi một phần khác của chương trình của bạn.

Ví dụ 3: Chờ và thông báo

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

// Trong một phần của mã (ví dụ: một tiến trình worker)
Atomics.wait(intArray, 0, 0);

// Trong một phần khác (ví dụ: tiến trình chính)
intArray[0] = 1;
Atomics.notify(intArray, 0, 1);

Ví dụ này minh họa cách chúng ta có thể sử dụng Atomics.wait() và Atomics.notify() để phối hợp giữa các phần khác nhau của một chương trình. Một phần chờ đợi một giá trị thay đổi, trong khi phần khác thay đổi giá trị và gửi thông báo.

Kết luận

Chúc mừng! Bạn đã刚刚迈出了进入JavaScript中Atomics Objects世界的第一步。 这些工具现在可能看起来有点抽象，但它们对于构建高效的、多线程应用程序非常强大。

记住，编程就像学习一门新语言。 这需要时间和练习，但随着你学习的每个新概念，你都在打开一个充满可能性的世界。 继续尝试，继续提问，最重要的是，享受其中的乐趣！

在我多年的教学过程中，我看到了无数学生从完全的初学者成长为自信的程序员。 现在你也在这条令人兴奋的旅程上。 所以，去吧，尝试这些例子，调整它们，看看会发生什么。 这就是真正的学习！

下次见，快乐编码！

Credits: Image by storyset