利用 Atomics.wait 与 notify 实现跨 Worker 任务分发:构建极低开销的生产者消费者模型

各位同仁,下午好! 今天,我们将深入探讨一个在现代Web应用开发中至关重要的话题:如何利用JavaScript的Atomics.wait和Atomics.notify机制,实现一个跨Worker的、极致低开销的生产者消费者模型。在日益复杂的Web应用场景中,性能瓶颈往往出现在主线程的计算密集型任务或高频度的I/O操作上。Web Workers的出现,使我们将这些任务卸载到后台线程成为可能,从而保持主线程的响应性和用户界面的流畅。 然而,Worker之间的通信,尤其是高频、低延迟的任务分发,传统上是一个挑战。postMessage虽然方便,但在消息量大、结构复杂时,其序列化/反序列化的开销不容忽视。我们需要的,是一种更接近操作系统底层、基于共享内存的同步与通信原语——这正是SharedArrayBuffer结合Atomics所提供的能力。 我们将构建一个生产者-消费者模型,其中一个或多个Worker作为生产者,负责生成任务;一个或多个Worker作为消费者,负责执行任务。核心思想是利用SharedArrayBuffer作为共享任务队列,并通过Atomics.wait和Atomics.no …

C++ `std::atomic` 线程同步库的高级用法:`wait`, `notify_one`, `notify_all` (C++20)

哈喽,各位好! 今天咱们来聊聊 C++20 引入的 std::atomic 的新技能:wait、notify_one 和 notify_all。这哥仨儿的加入,让原子变量在线程同步方面更加游刃有余,简直是原子操作界的“完全体”。 一、 背景故事:原子变量的自我修养 在并发编程的世界里,共享数据是最容易引发混乱的根源。多个线程同时访问和修改同一块内存,就可能导致数据竞争,程序崩溃,或者出现一些神鬼莫测的bug。为了解决这个问题,C++ 提供了 std::atomic,它能保证对原子变量的操作是原子性的,也就是不可分割的。 但是,仅仅保证原子性还不够。有时候,我们需要线程之间能够协调工作,比如一个线程需要等待某个条件成立才能继续执行,或者一个线程需要通知其他线程某个事件已经发生。在 C++20 之前,我们通常需要借助互斥锁、条件变量等更重量级的工具才能实现这些功能。 而现在,有了 wait、notify_one 和 notify_all,原子变量也能胜任这些任务了。 二、 三剑客登场:wait, notify_one, notify_all 这三个函数,就像是原子变量的“睡眠”、“叫醒”和 …