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Java `Memory Model` (JMM) `Happens-Before` 规则与并发编程中的可见性、有序性保证

各位靓仔靓女，晚上好！我是你们今晚的并发编程向导，今天咱们要聊聊Java内存模型（JMM）中的“Happens-Before”规则。这玩意儿听起来挺高大上，但其实就是告诉你，在并发编程中，哪些操作“一定”发生在哪些操作之前。搞清楚它，你才能写出靠谱的多线程代码，避免那些神出鬼没的Bug。 一、开场白：并发编程的灵魂拷问 想象一下，你和你的小伙伴同时往一个账户里存钱。你存了100，他存了200。理想情况下，账户最终应该有你们的总和，也就是300。但如果你们的代码没写好，并发执行的时候，可能出现各种奇葩情况： 账户最后只有100？ 账户最后竟然是0？ 偶尔是300，偶尔不是？ 这些都是并发编程中常见的“数据竞争”问题。问题的根源在于： 可见性： 你的小伙伴存了钱，你真的能立即看到账户的变化吗？ 有序性： 你的代码是按照你写的顺序执行的吗？编译器和CPU可能会优化你的代码，导致执行顺序和你想象的不一样。 JMM就是用来解决这些问题的。它定义了一套规则，告诉编译器和CPU，哪些事情必须保证可见性，哪些事情必须保证有序性。而“Happens-Before”规则，就是这套规则的核心。 二、什么是H …

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JS `SharedArrayBuffer` `Memory Fences` (`Atomics.fence`) 与 `Memory Ordering`

各位观众，晚上好！我是你们的老朋友，今天咱们聊聊 JavaScript 里那些听起来高大上，实际用起来有点烧脑的家伙：SharedArrayBuffer、Atomics.fence 以及内存排序。 准备好了吗？Let’s dive in! Part 1: SharedArrayBuffer：共享的烦恼，共同的快乐？ 首先，我们来认识一下 SharedArrayBuffer。这家伙，顾名思义，就是一块可以在多个 JavaScript 上下文（比如Web Workers）之间共享的内存区域。 过去，JavaScript 秉承着“你的是你的，我的是我的，咱俩井水不犯河水”的原则，各个上下文之间的数据传递只能靠消息传递（postMessage），效率嘛，呵呵。 SharedArrayBuffer 的出现打破了这个局面，让大家可以直接操作同一块内存，就像一群人围着一个大黑板，你画一笔，我添一笔，最后完成一幅大作。 但是，共享的快乐背后往往隐藏着烦恼。当多个线程同时读写同一块内存时，就可能出现各种意想不到的问题，比如数据竞争、脏读、ABA问题等等。 想象一下： 线程A想把黑板上的数字从 …

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JS `SharedArrayBuffer` `Memory Model` (`SC`, `Acquire/Release`, `Relaxed`) 与并发一致性

各位朋友，大家好！今天咱们聊聊JavaScript里一个挺刺激的东西：SharedArrayBuffer。这玩意儿一听就跟共享单车似的，大家都能用。但共享单车乱停乱放会出问题，SharedArrayBuffer用不好，也会让你的程序变得一团糟。所以，咱们今天就来好好唠唠它的内存模型，以及如何用各种姿势（SC, Acquire/Release, Relaxed）来保证并发一致性。 SharedArrayBuffer：一块共享的蛋糕 想象一下，你有一块蛋糕（ArrayBuffer），原本只有你自己能吃。但现在，你把它变成了SharedArrayBuffer，这意味着，多个JavaScript线程（Web Workers）都可以同时来啃这块蛋糕。这听起来很美好，大家一起吃蛋糕，效率多高啊！但是，问题来了： 你一口，我一口： 两个线程同时想吃同一块地方的蛋糕，谁先吃？吃多少？ 蛋糕屑乱飞： 一个线程在切蛋糕，另一个线程在吃，结果切出来的形状不对，或者蛋糕屑乱飞，影响口感。 这些问题，在单线程的JavaScript世界里是不存在的。因为只有一个线程在操作数据，不存在并发冲突。但是，SharedA …

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JS `WebGPU Compute Shaders` `Workgroup Memory` 与 `Global Memory` 优化

咳咳，各位听众朋友们，大家好！今天咱们来聊点硬核的，关于WebGPU里Compute Shaders的优化，特别是Workgroup Memory和Global Memory这俩兄弟。这俩货用好了，能让你的Compute Shader跑得飞起，用不好，那就是蜗牛爬，甚至直接原地爆炸。 咱们先来明确下概念，免得有人迷路。 什么是Compute Shader？ 简单来说，Compute Shader就是WebGPU里用来做通用计算的，它能利用GPU的并行能力，处理各种各样的计算任务，比如图像处理、物理模拟、机器学习等等。你可以把它想象成一个超级强大的计算器，只不过这个计算器有很多很多个小计算器同时工作。 什么是Workgroup Memory？ Workgroup Memory，也叫Local Memory，是每个Workgroup里的线程共享的内存。它的特点是速度非常快，但是容量很小。你可以把它想象成一个每个小组内部的草稿纸，小组里的每个人都可以往上面写写画画，速度很快，但是地方不大。 什么是Global Memory？ Global Memory，也叫Device Memory，是所有 …

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JS `Profiler` (性能分析器) 与 `Memory` (内存) 面板：定位运行时问题

各位观众老爷们，大家好！ 今天咱们不聊风花雪月，来点硬核的——JS性能分析，特别是Profiler和Memory面板这两个好家伙，保证让你找到代码里的“蛀虫”，让你的应用跑得飞起！ 开场白：你的代码，真的够快吗？ 咱们写JS，图的是啥？ 当然是功能实现！ 但如果你的代码跑起来慢吞吞，卡顿得让人想砸键盘，那功能再强大也白搭。这就好比你开了一辆法拉利，结果堵在了三环上，那还不如骑自行车。 所以，代码不仅要能跑，还要跑得快！ 而要让代码跑得快，首先得知道慢在哪儿。 这时候，就需要我们的主角登场了——Profiler和Memory面板！ 第一部分：Profiler——时间都去哪儿了？ Profiler，顾名思义，就是分析程序性能的工具。它能告诉你，你的代码在执行过程中，哪个函数占用了最多的时间，哪个函数被调用了最多次数。 简单来说，就是帮你找到代码里的“时间黑洞”。 1. 打开Profiler面板 在Chrome DevTools里，找到“Performance”选项卡，这就是Profiler的地盘。 不同的浏览器可能叫法略有不同，但功能大同小异。 2. 开始录制 点击左上角的圆形录制按钮，然 …

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JS `Memory Snapshots` `Retaining Paths` 分析：识别复杂引用链导致的内存泄漏

各位老铁，早上好！今天咱们聊聊JS里让人头疼的“内存泄漏”以及如何用Chrome DevTools的“Memory Snapshots”里的“Retaining Paths”揪出背后的“黑手”。 内存泄漏就像你家的水龙头，一直滴滴答答，不关紧。刚开始你可能没啥感觉，但时间长了，水池子溢出来了，房子也淹了。JS里的内存泄漏也是一样，少量泄漏可能察觉不到，但积累多了，浏览器就卡顿了，甚至崩溃了。 内存泄漏的那些事儿 简单来说，内存泄漏就是程序不再需要使用的内存，却仍然被占用，导致可用内存越来越少。JS作为一种垃圾回收(Garbage Collection, GC)的语言，按理说应该自动管理内存。但是，总有一些情况，GC “手滑” 了，没能正确回收那些应该回收的内存。 常见的内存泄漏场景 意外的全局变量： 在非严格模式下，你可能会不小心创建一个全局变量，比如： function foo(arg) { bar = “这是一段很长的字符串”; // 忘记加var/let/const，bar变成全局变量 } foo(); // 调用后，bar就一直存在于全局作用域，不会被回收 这个bar变量会一直 …

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JS `Unified Memory` (WebGPU) 与 CPU/GPU 内存共享模式

各位观众老爷们，大家好！今天咱们来聊聊WebGPU里一个挺有意思的概念——统一内存 (Unified Memory)。这玩意儿听起来玄乎，但其实简单来说，就是让CPU和GPU都能“共享”同一块内存区域。这可不是简简单单的“复制粘贴”，而是真正意义上的“你中有我，我中有你”，数据不用搬来搬去，效率嗖嗖地就上去了！ 开场白：为什么我们需要统一内存？ 在传统的CPU/GPU架构中，CPU和GPU各自有独立的内存空间。你想让GPU处理点数据，得先把数据从CPU内存拷贝到GPU内存；GPU算完了，想把结果拿给CPU用，还得再拷贝回来。这来回折腾，时间都浪费在数据搬运上了。就像你家住楼上，冰箱在楼下，每次想喝口冰镇可乐，都得跑上跑下，烦不胜烦！ 统一内存的出现，就像在你卧室里放了个小冰箱，想喝可乐，伸手就来，省时省力！ 什么是统一内存？（不仅仅是共享显存） 很多同学可能会误以为统一内存就是共享显存。虽然共享显存是实现统一内存的一种方式，但统一内存的本质在于虚拟地址空间的共享，以及硬件级别的缓存一致性。也就是说，CPU和GPU看到的内存地址是相同的，而且任何一方对内存的修改，另一方都能立即感知到。 …

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JS `GPU` `Memory Management`：纹理、缓冲区与着色器程序的优化

各位观众老爷，大家好！我是今天的主讲人，很高兴能和大家一起聊聊JS GPU Memory Management这个磨人的小妖精。 今天咱们的目标很明确，就是要搞清楚在JS里，怎么像个老司机一样，高效地管理GPU的内存，让你的WebGL应用跑得飞起，而不是卡成PPT。 一、GPU内存：你口袋里的钞票，花起来要精打细算 首先，我们需要明确一点：GPU内存是极其宝贵的资源。它就像你口袋里的钞票，能买很多好东西（高性能渲染），但是花没了就只能饿肚子（性能暴跌）。 GPU内存不像CPU内存那样可以随便申请和释放，它的管理更加严格和复杂。在WebGL中，我们主要通过以下几种方式来使用GPU内存： 纹理（Textures）： 存放图像数据，比如模型的皮肤、环境贴图等等。 缓冲区（Buffers）： 存放顶点数据、索引数据，也就是模型的骨架和肌肉。 着色器程序（Shaders）： 编译后的GPU代码，负责执行渲染逻辑。 这些东西都会占用GPU内存，所以我们需要像葛朗台一样，精打细算，才能把每一分钱都花在刀刃上。 二、纹理优化：让你的皮肤又薄又美 纹理是GPU内存消耗的大户，所以纹理优化是GPU内存管理 …

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JS `Memory Snapshots` `Dominators` 视图：发现内存泄漏的主要贡献者

各位观众老爷，大家好！今天咱们来聊聊一个让无数程序员头疼的问题：内存泄漏！更具体地说，咱们要深入JS的Memory Snapshots和Dominators视图，看看怎么利用它们揪出内存泄漏的罪魁祸首。 想象一下，你写了一个炫酷的Web应用，功能强大，界面精美。上线之后，用户反馈说用着用着浏览器就卡死了，或者干脆崩溃了。你一脸懵逼地打开控制台，发现内存占用蹭蹭往上涨，就像脱缰的野马，根本停不下来。这八成就是内存泄漏在作祟！ 什么是内存泄漏？ 简单来说，内存泄漏就是程序在不再需要使用某些内存时，没有及时释放，导致这部分内存一直被占用。就像你租了一间房子，住了几天就搬走了，但是房租还在交，房子一直空着，白白浪费钱。 在JavaScript中，垃圾回收器（Garbage Collector, GC）会自动回收不再使用的内存。但是，如果你的代码写得不小心，可能会阻止GC回收某些内存，从而导致内存泄漏。 Memory Snapshots：内存的快照 Chrome开发者工具提供了一个强大的工具叫做Memory面板，它可以帮助我们分析内存使用情况。其中，Memory Snapshots功能可以让我们 …

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C++ 内存屏障（Memory Barriers）：硬件同步原语的底层机制

各位观众，各位老铁，今天咱要聊点硬核的，绝对不是那种让你昏昏欲睡的PPT式理论，而是能让你真正理解多线程编程里那些玄乎概念的底层机制。今天的主题是：C++ 内存屏障（Memory Barriers）。 别一听“内存屏障”就觉得高深莫测，仿佛是量子力学的孪生兄弟。其实，它就是个协调员，专门负责指挥多线程环境下的数据流动，确保大家看到的“真相”是一致的。 一、为啥我们需要内存屏障？ 先来个灵魂拷问：在单线程的世界里，代码执行顺序是确定的，A操作之后一定是B操作，世界一片祥和。但是在多线程的世界里，一切都变了。 原因很简单，CPU可不是傻子。为了提升速度，它会进行各种优化，比如： 指令重排（Instruction Reordering）： CPU会根据自己的判断，调整指令的执行顺序。只要最终结果看起来没问题，它才不管你代码怎么写的。 编译器优化（Compiler Optimization）： 编译器也会搞事情，把一些看似没用的代码优化掉，或者调整代码的顺序。 缓存（Caching）： 每个CPU核心都有自己的缓存，数据先写到缓存里，然后再同步到主内存。这中间就存在时间差，导致不同核心看到的数 …

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