什么是JavaScript共享内存_Atomics对象如何同步数据_技术教程

SharedArrayBuffer 是可被多线程共享的原始内存区域，配合 Atomics 提供原子操作实现无锁同步；Atomics.load/store/add/wait/notify 等方法确保内存访问安全、可见且不可重排，用于构建同步原语。

JavaScript 的共享内存（SharedArrayBuffer）配合 Atomics 对象，是为多线程环境（如 Web Workers）提供低层、无锁同步能力的机制。它不依赖事件循环或 Promise，而是直接在共享内存上做原子操作，避免竞态条件。

SharedArrayBuffer 是一块可以被多个 JavaScript 线程（比如主线程和 Worker）同时访问的原始内存区域。和普通 ArrayBuffer 不同，它不拷贝数据，而是真正“共享”——所有持有它的线程读写的是同一块物理内存。

创建方式很简单：

const sab = new SharedArrayBuffer(1024); // 1KB 共享内存

然后把它传给 Worker：

worker.postMessage(sab, [sab]);

注意：必须显式将 sab 加入 transfer list（第二个参数），否则会报错。

Atomics 是一个静态对象，所有方法都作用于 Int32Array、Uint32Array 或 Float64Array 等视图（这些视图需基于 SharedArrayBuffer 构建）。关键操作包括：

Atomics.load(array, index)：安全读取指定位置的值（防止重排序）
Atomics.store(array, index, value)：安全写入，保证写入立即对其他线程可见
Atomics.add(array, index, value)：原子加法，返回旧值（类似 C 的 ++i）
Atomics.wait(array, index, value, timeout)：阻塞当前线程，直到该位置值 ≠ value（需搭配 Atomics.notify 使用）
Atomics.notify(array, index, count)：唤醒最多 count 个正在 wait 的线程

这些操作不可中断、不可重排，是构建锁、信号量、队列等同步原语的基础。

假设有两个 Worker 同时对共享内存中的一个整数累加：

const sab = new SharedArrayBuffer(4);
const ia = new Int32Array(sab); // 视图指向共享内存
ia[0] = 0; // 初始化为 0

Worker 内部代码：

for (let i = 0; i Atomics.add(ia, 0, 1); // 原子递增
}

主线程最后读取：
console.log(Atomics.load(ia, 0)); // 稳定输出 2000（两个 Worker 各加 1000）

若不用 Atomics 直接写 ia[0]++，结果很可能小于 2000——因为读-改-写不是原子的，存在覆盖丢失。

这是模拟“条件变量”的常用模式：一个线程等待某个条件成立，另一个线程改变状态后通知它。

例如：Worker A 等待主线程把 ia[0] 设为 1 才继续执行：

// Worker A
Atomics.wait(ia, 0, 0); // 阻塞，直到 ia[0] != 0
console.log('go!');

主线程稍后：

Atomics.store(ia, 0, 1);
Atomics.notify(ia, 0, 1); // 唤醒 1 个等待者

注意：wait 必须在 while 循环中使用（防虚假唤醒），且调用前应确保数组视图合法、浏览器支持（Safari 曾长期禁用 SharedArrayBuffer 出于 Spectre 缓解）。

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