SharedArrayBuffer

Mô tả

Để chia sẻ bộ nhớ sử dụng đối tượng SharedArrayBuffer từ một tác nhân trong cụm đến tác nhân khác (một tác nhân là chương trình chính của trang web hoặc một trong các web worker của nó), postMessage và sao chép có cấu trúc được sử dụng.

Thuật toán sao chép có cấu trúc chấp nhận đối tượng SharedArrayBuffer và mảng được gõ kiểu được ánh xạ lên đối tượng SharedArrayBuffer. Trong cả hai trường hợp, đối tượng SharedArrayBuffer được truyền đến bộ nhận tạo ra đối tượng SharedArrayBuffer riêng tư mới trong tác nhân nhận (giống như đối với ArrayBuffer). Tuy nhiên, khối dữ liệu dùng chung được tham chiếu bởi hai đối tượng SharedArrayBuffer là cùng một khối dữ liệu, và tác dụng phụ lên khối trong một tác nhân cuối cùng sẽ hiển thị trong tác nhân kia.

const sab = new SharedArrayBuffer(1024);
worker.postMessage(sab);

Bộ nhớ dùng chung có thể được tạo và cập nhật đồng thời trong các worker hoặc luồng chính. Tùy thuộc vào hệ thống (CPU, hệ điều hành, trình duyệt), có thể mất một lúc để thay đổi được lan truyền đến tất cả các ngữ cảnh. Để đồng bộ hóa, cần các thao tác nguyên tử.

Đối tượng SharedArrayBuffer được sử dụng bởi một số API web, chẳng hạn như:

• WebGLRenderingContext.bufferData()
• WebGLRenderingContext.bufferSubData()
• WebGL2RenderingContext.getBufferSubData()

Yêu cầu bảo mật

Bộ nhớ dùng chung và bộ đếm thời gian độ phân giải cao đã bị vô hiệu hóa vào đầu năm 2018 do lỗ hổng Spectre. Năm 2020, một cách tiếp cận mới, an toàn đã được chuẩn hóa để bật lại bộ nhớ dùng chung.

Để sử dụng bộ nhớ dùng chung, tài liệu của bạn phải ở trong ngữ cảnh an toàn và cách ly cross-origin. Bạn có thể sử dụng các thuộc tính Window.crossOriginIsolated và WorkerGlobalScope.crossOriginIsolated để kiểm tra xem tài liệu có được cách ly cross-origin hay không:

const myWorker = new Worker("worker.js");

if (crossOriginIsolated) {
  const buffer = new SharedArrayBuffer(16);
  myWorker.postMessage(buffer);
} else {
  const buffer = new ArrayBuffer(16);
  myWorker.postMessage(buffer);
}

Khi được cách ly cross-origin, postMessage() không còn ném lỗi với đối tượng SharedArrayBuffer, và do đó bộ nhớ dùng chung giữa các luồng có sẵn.

Tính khả dụng của API

Tùy thuộc vào việc các biện pháp bảo mật nêu trên được thực hiện hay không, các API chia sẻ bộ nhớ khác nhau có tính khả dụng khác nhau:

• Đối tượng Atomics luôn khả dụng.
• Đối tượng SharedArrayBuffer về nguyên tắc luôn khả dụng, nhưng thật không may, constructor trên đối tượng toàn cục bị ẩn, trừ khi hai header được đề cập ở trên được thiết lập, vì lý do tương thích với nội dung web. Có hy vọng rằng hạn chế này có thể được loại bỏ trong tương lai. WebAssembly.Memory vẫn có thể được sử dụng để lấy instance.
• Trừ khi hai header được đề cập ở trên được thiết lập, các API postMessage() khác nhau sẽ ném lỗi với đối tượng SharedArrayBuffer. Nếu chúng được thiết lập, postMessage() trên đối tượng Window và các worker chuyên dụng sẽ hoạt động và cho phép chia sẻ bộ nhớ.

Bộ nhớ dùng chung WebAssembly

Đối tượng WebAssembly.Memory có thể được tạo với cờ constructor shared. Khi cờ này được đặt thành true, đối tượng Memory được xây dựng có thể được chia sẻ giữa các worker thông qua postMessage(), giống như SharedArrayBuffer, và buffer của đối tượng Memory là SharedArrayBuffer. Do đó, các yêu cầu được liệt kê ở trên để chia sẻ SharedArrayBuffer giữa các worker cũng áp dụng để chia sẻ WebAssembly.Memory.

Đề xuất Luồng WebAssembly cũng định nghĩa một tập hợp mới các lệnh atomic. Giống như SharedArrayBuffer và các phương thức của nó được bật vô điều kiện (và chỉ việc chia sẻ giữa các luồng bị kiểm soát bởi các header mới), các lệnh atomic WebAssembly cũng được phép vô điều kiện.

Tăng trưởng SharedArrayBuffer

Đối tượng SharedArrayBuffer có thể được làm cho có thể tăng trưởng bằng cách bao gồm tùy chọn maxByteLength khi gọi constructor SharedArrayBuffer(). Bạn có thể truy vấn xem SharedArrayBuffer có thể tăng trưởng và kích thước tối đa của nó là bao nhiêu bằng cách truy cập các thuộc tính growable và maxByteLength tương ứng. Bạn có thể gán kích thước mới cho SharedArrayBuffer có thể tăng trưởng bằng lệnh gọi grow(). Các byte mới được khởi tạo bằng 0.

Các tính năng này làm cho việc tăng trưởng SharedArrayBuffer hiệu quả hơn — nếu không, bạn phải tạo bản sao của bộ đệm với kích thước mới. Nó cũng cung cấp cho JavaScript tính tương đương với WebAssembly trong vấn đề này (bộ nhớ tuyến tính Wasm có thể được thay đổi kích thước với WebAssembly.Memory.prototype.grow()).

Vì lý do bảo mật, SharedArrayBuffer không thể giảm kích thước, chỉ có thể tăng.

Constructor

SharedArrayBuffer()

Tạo đối tượng SharedArrayBuffer mới.

Thuộc tính tĩnh

SharedArrayBuffer[Symbol.species]

Trả về constructor được sử dụng để xây dựng các giá trị trả về từ các phương thức SharedArrayBuffer.

Thuộc tính instance

Các thuộc tính này được định nghĩa trên SharedArrayBuffer.prototype và được chia sẻ bởi tất cả các instance SharedArrayBuffer.

SharedArrayBuffer.prototype.byteLength

Kích thước, tính bằng byte, của mảng. Được thiết lập khi mảng được xây dựng và chỉ có thể thay đổi bằng phương thức SharedArrayBuffer.prototype.grow() nếu SharedArrayBuffer có thể tăng trưởng.

SharedArrayBuffer.prototype.constructor

Hàm constructor đã tạo đối tượng instance. Đối với các instance SharedArrayBuffer, giá trị khởi tạo là constructor SharedArrayBuffer.

SharedArrayBuffer.prototype.growable

Chỉ đọc. Trả về true nếu SharedArrayBuffer có thể tăng trưởng, hoặc false nếu không thể.

SharedArrayBuffer.prototype.maxByteLength

Độ dài tối đa chỉ đọc, tính bằng byte, mà SharedArrayBuffer có thể tăng trưởng đến. Được thiết lập khi mảng được xây dựng và không thể thay đổi.

SharedArrayBuffer.prototype[Symbol.toStringTag]

Giá trị khởi tạo của thuộc tính [Symbol.toStringTag] là chuỗi "SharedArrayBuffer". Thuộc tính này được dùng trong Object.prototype.toString().

Phương thức instance

SharedArrayBuffer.prototype.grow()

Tăng trưởng SharedArrayBuffer đến kích thước được chỉ định, tính bằng byte.

SharedArrayBuffer.prototype.slice()

Trả về SharedArrayBuffer mới có nội dung là bản sao các byte của SharedArrayBuffer này từ begin (bao gồm) đến end (không bao gồm). Nếu begin hoặc end âm, nó tham chiếu đến chỉ số tính từ cuối mảng, thay vì từ đầu.

Ví dụ

Lưu ý rằng các ví dụ này không thể chạy trực tiếp từ console hoặc trang web tùy ý, vì SharedArrayBuffer không được định nghĩa trừ khi yêu cầu bảo mật của nó được đáp ứng.

Tạo SharedArrayBuffer mới

const sab = new SharedArrayBuffer(1024);

Cắt SharedArrayBuffer

sab.slice(); // SharedArrayBuffer { byteLength: 1024 }
sab.slice(2); // SharedArrayBuffer { byteLength: 1022 }
sab.slice(-2); // SharedArrayBuffer { byteLength: 2 }
sab.slice(0, 1); // SharedArrayBuffer { byteLength: 1 }

Sử dụng trong bộ đệm WebGL

const canvas = document.querySelector("canvas");
const gl = canvas.getContext("webgl");
const buffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, sab, gl.STATIC_DRAW);

Đặc tả kỹ thuật

Tương thích trình duyệt

Xem thêm

• Atomics
• ArrayBuffer
• Hướng dẫn JavaScript typed arrays
• Web Workers
• Shared Memory – a brief tutorial trong đề xuất TC39 ecmascript-sharedmem
• A Taste of JavaScript's New Parallel Primitives trên hacks.mozilla.org (2016)
• COOP and COEP explained bởi nhóm Chrome (2020)
• Cross-Origin-Opener-Policy
• Cross-Origin-Embedder-Policy
• Cross-Origin-Resource-Policy
• Window.crossOriginIsolated và WorkerGlobalScope.crossOriginIsolated
• SharedArrayBuffer updates in Android Chrome 88 and Desktop Chrome 92 trên developer.chrome.com (2021)