ஜாவாஸ்கிரிப்ட் ஒரே நேரத்திய தரவு கட்டமைப்பு ஒத்திசைவு: த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகள்

பாரம்பரியமாக ஒரு ஒற்றை-த்ரெட் மொழியாக அறியப்படும் ஜாவாஸ்கிரிப்ட், ஒரே நேரத்தில் பல செயல்பாடுகள் தேவைப்படும் சூழ்நிலைகளில் பெருகிய முறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வெப் வொர்க்கர்கள் மற்றும் அடாமிக்ஸ் ஏபிஐயின் வருகையுடன், டெவலப்பர்கள் இப்போது செயல்திறன் மற்றும் பதிலளிப்புத்தன்மையை மேம்படுத்த இணை செயலாக்கத்தை பயன்படுத்த முடியும். இருப்பினும், இந்த சக்தி பகிரப்பட்ட நினைவகத்தை நிர்வகித்தல் மற்றும் சரியான ஒத்திசைவு மூலம் தரவு நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்தல் போன்ற பொறுப்புகளுடன் வருகிறது. இந்த கட்டுரை ஜாவாஸ்கிரிப்டில் உள்ள ஒரே நேரத்திய தரவு கட்டமைப்புகளின் உலகத்தை ஆராய்ந்து, த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகளை உருவாக்குவதற்கான நுட்பங்களை ஆராய்கிறது.

ஜாவாஸ்கிரிப்டில் ஒரே நேரத்திய செயல்பாட்டைப் புரிந்துகொள்வது

ஜாவாஸ்கிரிப்ட் சூழலில் ஒரே நேரத்திய செயல்பாடு என்பது, ஒரே நேரத்தில் பல பணிகளைக் கையாள்வதற்கான திறனைக் குறிக்கிறது. ஜாவாஸ்கிரிப்டின் நிகழ்வு சுழற்சி (event loop) ஒத்திசைவற்ற செயல்பாடுகளைத் தடுக்காத முறையில் கையாளும் அதே வேளையில், உண்மையான இணை செயல்பாட்டிற்கு பல த்ரெட்களைப் பயன்படுத்துவது அவசியம். வெப் வொர்க்கர்கள் இந்த திறனை வழங்குகின்றன, இது கணக்கீட்டு ரீதியாக தீவிரமான பணிகளை தனித்தனி த்ரெட்களுக்கு மாற்றுவதற்கு அனுமதிக்கிறது, இது பிரதான த்ரெட் தடுக்கப்படுவதைத் தடுத்து, ஒரு மென்மையான பயனர் அனுபவத்தை பராமரிக்கிறது. ஒரு வலை பயன்பாட்டில் நீங்கள் ஒரு பெரிய தரவுத்தொகுப்பை செயலாக்கும் ஒரு சூழ்நிலையை கருத்தில் கொள்ளுங்கள். ஒரே நேரத்திய செயல்பாடு இல்லாமல், செயலாக்கத்தின் போது UI முடங்கிவிடும். வெப் வொர்க்கர்களுடன், செயலாக்கம் பின்னணியில் நடைபெறுகிறது, UI ஐ பதிலளிக்கக்கூடியதாக வைத்திருக்கிறது.

வெப் வொர்க்கர்கள்: இணை செயல்பாட்டின் அடித்தளம்

வெப் வொர்க்கர்கள் என்பது பிரதான ஜாவாஸ்கிரிப்ட் செயல்படுத்தும் த்ரெட்டிலிருந்து சுயாதீனமாக இயங்கும் பின்னணி ஸ்கிரிப்டுகள். அவற்றுக்கு DOM-க்கு வரையறுக்கப்பட்ட அணுகல் உள்ளது, ஆனால் அவை செய்தி அனுப்புதல் மூலம் பிரதான த்ரெட்டுடன் தொடர்பு கொள்ள முடியும். இது சிக்கலான கணக்கீடுகள், தரவு கையாளுதல் மற்றும் நெட்வொர்க் கோரிக்கைகள் போன்ற பணிகளை வொர்க்கர் த்ரெட்களுக்கு மாற்றுவதற்கு அனுமதிக்கிறது, UI புதுப்பிப்புகள் மற்றும் பயனர் தொடர்புகளுக்கு பிரதான த்ரெட்டை விடுவிக்கிறது. உலாவியில் இயங்கும் ஒரு வீடியோ எடிட்டிங் பயன்பாட்டை கற்பனை செய்து பாருங்கள். சிக்கலான வீடியோ செயலாக்கப் பணிகளை வெப் வொர்க்கர்கள் மூலம் செய்ய முடியும், இது மென்மையான பிளேபேக் மற்றும் எடிட்டிங் அனுபவத்தை உறுதி செய்கிறது.

SharedArrayBuffer மற்றும் Atomics API: பகிரப்பட்ட நினைவகத்தை இயக்குதல்

SharedArrayBuffer பொருள் பல வொர்க்கர்கள் மற்றும் பிரதான த்ரெட் ஒரே நினைவக இருப்பிடத்தை அணுக அனுமதிக்கிறது. இது த்ரெட்களுக்கு இடையில் திறமையான தரவு பகிர்வு மற்றும் தகவல்தொடர்புக்கு உதவுகிறது. இருப்பினும், பகிரப்பட்ட நினைவகத்தை அணுகுவது ரேஸ் கண்டிஷன்கள் மற்றும் தரவு சிதைவுக்கான சாத்தியத்தை அறிமுகப்படுத்துகிறது. அடாமிக்ஸ் ஏபிஐ தரவு நிலைத்தன்மையை உறுதிசெய்து இந்த சிக்கல்களைத் தடுக்கும் அணு செயல்பாடுகளை வழங்குகிறது. அணு செயல்பாடுகள் பிரிக்க முடியாதவை; அவை குறுக்கீடு இல்லாமல் முடிக்கப்படுகின்றன, செயல்பாடு ஒரு ஒற்றை, அணு அலகாக செய்யப்படுவதை உறுதி செய்கிறது. உதாரணமாக, ஒரு அணு செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்தி பகிரப்பட்ட கவுண்டரை அதிகரிப்பது பல த்ரெட்கள் ஒன்றோடொன்று தலையிடுவதைத் தடுக்கிறது, துல்லியமான முடிவுகளை உறுதி செய்கிறது.

த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகளின் தேவை

பல த்ரெட்கள் ஒரே தரவு கட்டமைப்பை ஒரே நேரத்தில் அணுகி மாற்றும்போது, சரியான ஒத்திசைவு வழிமுறைகள் இல்லாமல், ரேஸ் கண்டிஷன்கள் ஏற்படலாம். ஒரு ரேஸ் கண்டிஷன் என்பது, பல த்ரெட்கள் பகிரப்பட்ட வளங்களை அணுகும் கணிக்க முடியாத வரிசையைப் பொறுத்து கணக்கீட்டின் இறுதி முடிவு இருக்கும்போது நிகழ்கிறது. இது தரவு சிதைவு, சீரற்ற நிலை மற்றும் எதிர்பாராத பயன்பாட்டு நடத்தைக்கு வழிவகுக்கும். த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகள் என்பது இந்த சிக்கல்களை அறிமுகப்படுத்தாமல் பல த்ரெட்களிலிருந்து ஒரே நேரத்திய அணுகலைக் கையாள வடிவமைக்கப்பட்ட தரவு கட்டமைப்புகள். அவை அதிக ஒரே நேரத்திய சுமையின் கீழ் கூட தரவு ஒருமைப்பாடு மற்றும் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கின்றன. பல த்ரெட்கள் கணக்கு இருப்புகளைப் புதுப்பிக்கும் ஒரு நிதி பயன்பாட்டைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள். த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகள் இல்லாமல், பரிவர்த்தனைகள் இழக்கப்படலாம் அல்லது நகல் எடுக்கப்படலாம், இது கடுமையான நிதிப் பிழைகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

ரேஸ் கண்டிஷன்கள் மற்றும் டேட்டா ரேஸ்களைப் புரிந்துகொள்வது

த்ரெட்கள் செயல்படுத்தப்படும் கணிக்க முடியாத வரிசையைப் பொறுத்து ஒரு மல்டி-த்ரெட் நிரலின் விளைவு இருக்கும்போது ஒரு ரேஸ் கண்டிஷன் ஏற்படுகிறது. ஒரு டேட்டா ரேஸ் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வகை ரேஸ் கண்டிஷன் ஆகும், அங்கு பல த்ரெட்கள் ஒரே நினைவக இருப்பிடத்தை ஒரே நேரத்தில் அணுகுகின்றன, மேலும் குறைந்தது ஒரு த்ரெட் தரவை மாற்றியமைக்கிறது. டேட்டா ரேஸ்கள் சிதைந்த தரவு மற்றும் கணிக்க முடியாத நடத்தைக்கு வழிவகுக்கும். உதாரணமாக, இரண்டு த்ரெட்கள் ஒரே நேரத்தில் ஒரு பகிரப்பட்ட மாறியை அதிகரிக்க முயற்சித்தால், இறுதி முடிவு இடைப்பட்ட செயல்பாடுகளால் தவறாக இருக்கலாம்.

ஏன் நிலையான ஜாவாஸ்கிரிப்ட் அரேக்கள் த்ரெட்-பாதுகாப்பானவை அல்ல

நிலையான ஜாவாஸ்கிரிப்ட் அரேக்கள் இயல்பாகவே த்ரெட்-பாதுகாப்பானவை அல்ல. push, pop, splice மற்றும் நேரடி இன்டெக்ஸ் ஒதுக்கீடு போன்ற செயல்பாடுகள் அணு செயல்பாடுகள் அல்ல. பல த்ரெட்கள் ஒரு அரேவை ஒரே நேரத்தில் அணுகி மாற்றும்போது, டேட்டா ரேஸ்கள் மற்றும் ரேஸ் கண்டிஷன்கள் எளிதில் ஏற்படலாம். இது எதிர்பாராத முடிவுகளுக்கும் தரவு சிதைவுக்கும் வழிவகுக்கும். ஜாவாஸ்கிரிப்ட் அரேக்கள் ஒற்றை-த்ரெட் சூழல்களுக்கு ஏற்றவை என்றாலும், சரியான ஒத்திசைவு வழிமுறைகள் இல்லாமல் ஒரே நேரத்திய நிரலாக்கத்திற்கு அவை பரிந்துரைக்கப்படவில்லை.

ஜாவாஸ்கிரிப்டில் த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகளை உருவாக்குவதற்கான நுட்பங்கள்

ஜாவாஸ்கிரிப்டில் த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகளை உருவாக்க பல நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தலாம். இந்த நுட்பங்களில் பூட்டுகள், அணு செயல்பாடுகள் மற்றும் ஒரே நேரத்திய அணுகலுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட சிறப்பு தரவு கட்டமைப்புகள் போன்ற ஒத்திசைவு அடிப்படைகளைப் பயன்படுத்துவது அடங்கும்.

பூட்டுகள் (மியூடெக்ஸ்கள்)

ஒரு மியூடெக்ஸ் (பரஸ்பர விலக்கு) என்பது ஒரு ஒத்திசைவு அடிப்படை ஆகும், இது ஒரு பகிரப்பட்ட வளத்திற்கு பிரத்யேக அணுகலை வழங்குகிறது. ஒரு நேரத்தில் ஒரு த்ரெட் மட்டுமே பூட்டை வைத்திருக்க முடியும். ஒரு த்ரெட் ஏற்கனவே மற்றொரு த்ரெட் வைத்திருக்கும் பூட்டைப் பெற முயற்சிக்கும்போது, பூட்டு கிடைக்கும் வரை அது தடுக்கப்படுகிறது. மியூடெக்ஸ்கள் பல த்ரெட்கள் ஒரே தரவை ஒரே நேரத்தில் அணுகுவதைத் தடுக்கின்றன, தரவு ஒருமைப்பாட்டை உறுதி செய்கின்றன. ஜாவாஸ்கிரிப்டில் உள்ளமைக்கப்பட்ட மியூடெக்ஸ் இல்லை என்றாலும், அதை Atomics.wait மற்றும் Atomics.wake ஐப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தலாம். ஒரு பகிரப்பட்ட வங்கிக் கணக்கை கற்பனை செய்து பாருங்கள். ஒரு மியூடெக்ஸ் ஒரு நேரத்தில் ஒரு பரிவர்த்தனை (டெபாசிட் அல்லது திரும்பப் பெறுதல்) மட்டுமே நடைபெறுவதை உறுதிசெய்து, ஓவர் டிராஃப்ட் அல்லது தவறான இருப்புகளைத் தடுக்கிறது.

ஜாவாஸ்கிரிப்டில் ஒரு மியூடெக்ஸைச் செயல்படுத்துதல்

SharedArrayBuffer மற்றும் Atomics ஐப் பயன்படுத்தி ஒரு மியூடெக்ஸை எவ்வாறு செயல்படுத்துவது என்பதற்கான ஒரு அடிப்படை எடுத்துக்காட்டு இங்கே:

            
class Mutex {
 constructor(sharedArrayBuffer, index = 0) {
 this.lock = new Int32Array(sharedArrayBuffer, index * Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT, 1);
 }

 acquire() {
 while (Atomics.compareExchange(this.lock, 0, 1, 0) !== 0) {
 Atomics.wait(this.lock, 0, 1);
 }
 }

 release() {
 Atomics.store(this.lock, 0, 0);
 Atomics.notify(this.lock, 0, 1);
 }
}

            

              
                Copy
              
            
          

இந்த குறியீடு ஒரு Mutex வகுப்பை வரையறுக்கிறது, இது பூட்டு நிலையை சேமிக்க SharedArrayBuffer ஐப் பயன்படுத்துகிறது. acquire முறை Atomics.compareExchange ஐப் பயன்படுத்தி பூட்டைப் பெற முயற்சிக்கிறது. பூட்டு ஏற்கனவே வைக்கப்பட்டிருந்தால், த்ரெட் Atomics.wait ஐப் பயன்படுத்தி காத்திருக்கிறது. release முறை பூட்டை விடுவித்து, காத்திருக்கும் த்ரெட்களுக்கு Atomics.notify ஐப் பயன்படுத்தி அறிவிக்கிறது.

பகிரப்பட்ட அரேயுடன் மியூடெக்ஸைப் பயன்படுத்துதல்

            
const sab = new SharedArrayBuffer(1024);
const mutex = new Mutex(sab);
const sharedArray = new Int32Array(sab, Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT);

// Worker thread
mutex.acquire();
try {
 sharedArray[0] += 1; // Access and modify the shared array
} finally {
 mutex.release();
}

            

              
                Copy
              
            
          

அணு செயல்பாடுகள்

அணு செயல்பாடுகள் என்பது ஒரு ஒற்றை அலகாக செயல்படுத்தப்படும் பிரிக்க முடியாத செயல்பாடுகள். அடாமிக்ஸ் ஏபிஐ பகிரப்பட்ட நினைவக இருப்பிடங்களைப் படிக்க, எழுத மற்றும் மாற்றுவதற்கான அணு செயல்பாடுகளின் தொகுப்பை வழங்குகிறது. இந்த செயல்பாடுகள் தரவு அணுரீதியாக அணுகப்பட்டு மாற்றப்படுவதை உறுதி செய்கின்றன, ரேஸ் கண்டிஷன்களைத் தடுக்கின்றன. பொதுவான அணு செயல்பாடுகளில் Atomics.add, Atomics.sub, Atomics.and, Atomics.or, Atomics.xor, Atomics.compareExchange, மற்றும் Atomics.store ஆகியவை அடங்கும். உதாரணமாக, அணு அல்லாத sharedArray[0]++ ஐப் பயன்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, நீங்கள் Atomics.add(sharedArray, 0, 1) ஐப் பயன்படுத்தி இன்டெக்ஸ் 0 இல் உள்ள மதிப்பை அணுரீதியாக அதிகரிக்கலாம்.

உதாரணம்: அணு கவுண்டர்

            
const sab = new SharedArrayBuffer(Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT);
const counter = new Int32Array(sab);

// Worker thread
Atomics.add(counter, 0, 1); // Atomically increment the counter

            

              
                Copy
              
            
          

செமாஃபோர்கள்

ஒரு செமாஃபோர் என்பது ஒரு கவுண்டரைப் பராமரிப்பதன் மூலம் ஒரு பகிரப்பட்ட வளத்திற்கான அணுகலைக் கட்டுப்படுத்தும் ஒரு ஒத்திசைவு அடிப்படை ஆகும். த்ரெட்கள் கவுண்டரைக் குறைப்பதன் மூலம் ஒரு செமாஃபோரைப் பெறலாம். கவுண்டர் பூஜ்ஜியமாக இருந்தால், மற்றொரு த்ரெட் கவுண்டரை அதிகரிப்பதன் மூலம் செமாஃபோரை வெளியிடும் வரை த்ரெட் தடுக்கப்படுகிறது. செமாஃபோர்கள் ஒரே நேரத்தில் ஒரு பகிரப்பட்ட வளத்தை அணுகக்கூடிய த்ரெட்களின் எண்ணிக்கையைக் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படலாம். உதாரணமாக, ஒரே நேரத்திய தரவுத்தள இணைப்புகளின் எண்ணிக்கையைக் கட்டுப்படுத்த ஒரு செமாஃபோர் பயன்படுத்தப்படலாம். மியூடெக்ஸ்கள் போலவே, செமாஃபோர்கள் உள்ளமைக்கப்பட்டவை அல்ல, ஆனால் Atomics.wait மற்றும் Atomics.wake ஐப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தலாம்.

ஒரு செமாஃபோரைச் செயல்படுத்துதல்

            
class Semaphore {
 constructor(sharedArrayBuffer, initialCount = 0, index = 0) {
 this.count = new Int32Array(sharedArrayBuffer, index * Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT, 1);
 Atomics.store(this.count, 0, initialCount);
 }

 acquire() {
 while (true) {
 const current = Atomics.load(this.count, 0);
 if (current > 0 && Atomics.compareExchange(this.count, current, current - 1, current) === current) {
 return;
 }
 Atomics.wait(this.count, 0, current);
 }
 }

 release() {
 Atomics.add(this.count, 0, 1);
 Atomics.notify(this.count, 0, 1);
 }
}

            

              
                Copy
              
            
          

ஒரே நேரத்திய தரவு கட்டமைப்புகள் (மாற்ற முடியாத தரவு கட்டமைப்புகள்)

பூட்டுகள் மற்றும் அணு செயல்பாடுகளின் சிக்கல்களைத் தவிர்ப்பதற்கான ஒரு அணுகுமுறை, மாற்ற முடியாத தரவு கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்துவதாகும். மாற்ற முடியாத தரவு கட்டமைப்புகள் உருவாக்கப்பட்ட பிறகு மாற்றியமைக்க முடியாது. அதற்கு பதிலாக, எந்தவொரு மாற்றமும் ஒரு புதிய தரவு கட்டமைப்பு உருவாக்கப்படுவதற்கு வழிவகுக்கிறது, அசல் தரவு கட்டமைப்பை மாற்றாமல் விட்டுவிடுகிறது. இது டேட்டா ரேஸ்களின் சாத்தியத்தை நீக்குகிறது, ஏனெனில் பல த்ரெட்கள் எந்தவொரு சிதைவு அபாயமும் இல்லாமல் ஒரே மாற்ற முடியாத தரவு கட்டமைப்பை பாதுகாப்பாக அணுக முடியும். Immutable.js போன்ற நூலகங்கள் ஜாவாஸ்கிரிப்டிற்கான மாற்ற முடியாத தரவு கட்டமைப்புகளை வழங்குகின்றன, இது ஒரே நேரத்திய நிரலாக்க சூழ்நிலைகளில் மிகவும் உதவியாக இருக்கும்.

உதாரணம்: Immutable.js ஐப் பயன்படுத்துதல்

            
import { List } from 'immutable';

let myList = List([1, 2, 3]);

// Worker thread
const newList = myList.push(4); // Creates a new list with the added element

            

              
                Copy
              
            
          

இந்த எடுத்துக்காட்டில், myList மாறாமல் உள்ளது, மற்றும் newList புதுப்பிக்கப்பட்ட தரவைக் கொண்டுள்ளது. இது பூட்டுகள் அல்லது அணு செயல்பாடுகளின் தேவையை நீக்குகிறது, ஏனெனில் பகிரப்பட்ட மாற்றக்கூடிய நிலை இல்லை.

எழுதும்போது நகலெடு (Copy-on-Write - COW)

எழுதும்போது நகலெடு (COW) என்பது ஒரு நுட்பமாகும், இதில் தரவு பல த்ரெட்களுக்கு இடையில் பகிரப்படுகிறது, அவற்றில் ஒன்று அதை மாற்ற முயற்சிக்கும் வரை. ஒரு மாற்றம் தேவைப்படும்போது, தரவின் ஒரு நகல் உருவாக்கப்பட்டு, மாற்றம் நகலில் செய்யப்படுகிறது. இது மற்ற த்ரெட்களுக்கு அசல் தரவிற்கான அணுகல் இருப்பதை உறுதி செய்கிறது. COW தரவு அடிக்கடி படிக்கப்படும் ஆனால் அரிதாக மாற்றியமைக்கப்படும் சூழ்நிலைகளில் செயல்திறனை மேம்படுத்தும். இது பூட்டுதல் மற்றும் அணு செயல்பாடுகளின் மேல்சுமையைத் தவிர்த்து, தரவு நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது. இருப்பினும், தரவு கட்டமைப்பு பெரியதாக இருந்தால் தரவை நகலெடுப்பதற்கான செலவு குறிப்பிடத்தக்கதாக இருக்கலாம்.

ஒரு த்ரெட்-பாதுகாப்பான வரிசையை உருவாக்குதல்

மேலே விவாதிக்கப்பட்ட கருத்துக்களை விளக்குவதற்கு, SharedArrayBuffer, Atomics, மற்றும் ஒரு மியூடெக்ஸைப் பயன்படுத்தி ஒரு த்ரெட்-பாதுகாப்பான வரிசையை உருவாக்குவோம்.

            
class ThreadSafeQueue {
 constructor(capacity) {
 this.capacity = capacity;
 this.buffer = new SharedArrayBuffer(Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT * (capacity + 2)); // +2 for head, tail
 this.queue = new Int32Array(this.buffer, 2 * Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT);
 this.head = new Int32Array(this.buffer, 0, 1);
 this.tail = new Int32Array(this.buffer, Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT, 1);
 this.mutex = new Mutex(this.buffer, 2 + capacity);

 Atomics.store(this.head, 0, 0);
 Atomics.store(this.tail, 0, 0);
 }

 enqueue(value) {
 this.mutex.acquire();
 try {
 const tail = Atomics.load(this.tail, 0);
 const head = Atomics.load(this.head, 0);
 if ((tail + 1) % this.capacity === head) {
 throw new Error("Queue is full");
 }
 this.queue[tail] = value;
 Atomics.store(this.tail, 0, (tail + 1) % this.capacity);
 } finally {
 this.mutex.release();
 }
 }

 dequeue() {
 this.mutex.acquire();
 try {
 const head = Atomics.load(this.head, 0);
 const tail = Atomics.load(this.tail, 0);
 if (head === tail) {
 throw new Error("Queue is empty");
 }
 const value = this.queue[head];
 Atomics.store(this.head, 0, (head + 1) % this.capacity);
 return value;
 } finally {
 this.mutex.release();
 }
 }
}

            

              
                Copy
              
            
          

இந்த குறியீடு ஒரு நிலையான கொள்ளளவு கொண்ட ஒரு த்ரெட்-பாதுகாப்பான வரிசையை செயல்படுத்துகிறது. இது வரிசை தரவு, தலை மற்றும் வால் சுட்டிகளை சேமிக்க SharedArrayBuffer ஐப் பயன்படுத்துகிறது. வரிசைக்கான அணுகலைப் பாதுகாக்க மற்றும் ஒரு நேரத்தில் ஒரு த்ரெட் மட்டுமே வரிசையை மாற்றியமைக்க முடியும் என்பதை உறுதிப்படுத்த ஒரு மியூடெக்ஸ் பயன்படுத்தப்படுகிறது. enqueue மற்றும் dequeue முறைகள் வரிசையை அணுகுவதற்கு முன் மியூடெக்ஸைப் பெற்று, செயல்பாடு முடிந்த பிறகு அதை வெளியிடுகின்றன.

செயல்திறன் கருத்தில் கொள்ள வேண்டியவை

த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகள் தரவு ஒருமைப்பாட்டை வழங்கினாலும், ஒத்திசைவு வழிமுறைகள் காரணமாக செயல்திறன் மேல்சுமையையும் அறிமுகப்படுத்தலாம். பூட்டுகள் மற்றும் அணு செயல்பாடுகள் ஒப்பீட்டளவில் மெதுவாக இருக்கலாம், குறிப்பாக அதிக போட்டி இருக்கும்போது. த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகளைப் பயன்படுத்துவதன் செயல்திறன் தாக்கங்களை கவனமாக பரிசீலிப்பது மற்றும் போட்டியை குறைக்க உங்கள் குறியீட்டை மேம்படுத்துவது முக்கியம். பூட்டுகளின் நோக்கத்தைக் குறைத்தல், பூட்டு இல்லாத தரவு கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்துதல் மற்றும் தரவைப் பிரித்தல் போன்ற நுட்பங்கள் செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம்.

பூட்டுப் போட்டி

பல த்ரெட்கள் ஒரே பூட்டை ஒரே நேரத்தில் பெற முயற்சிக்கும்போது பூட்டுப் போட்டி ஏற்படுகிறது. இது குறிப்பிடத்தக்க செயல்திறன் சிதைவுக்கு வழிவகுக்கும், ஏனெனில் த்ரெட்கள் பூட்டு கிடைக்கும் வரை காத்திருக்கும் நேரத்தை செலவிடுகின்றன. ஒரே நேரத்திய நிரல்களில் நல்ல செயல்திறனை அடைய பூட்டுப் போட்டியைக் குறைப்பது முக்கியம். பூட்டுப் போட்டியைக் குறைப்பதற்கான நுட்பங்களில் நுணுக்கமான பூட்டுகளைப் பயன்படுத்துதல், தரவைப் பிரித்தல் மற்றும் பூட்டு இல்லாத தரவு கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்துதல் ஆகியவை அடங்கும்.

அணு செயல்பாட்டின் மேல்சுமை

அணு செயல்பாடுகள் பொதுவாக அணு அல்லாத செயல்பாடுகளை விட மெதுவாக இருக்கும். இருப்பினும், ஒரே நேரத்திய நிரல்களில் தரவு ஒருமைப்பாட்டை உறுதி செய்வதற்கு அவை அவசியம். அணு செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்தும்போது, செய்யப்படும் அணு செயல்பாடுகளின் எண்ணிக்கையைக் குறைப்பது மற்றும் தேவைப்படும்போது மட்டுமே அவற்றைப் பயன்படுத்துவது முக்கியம். புதுப்பிப்புகளைத் தொகுத்தல் மற்றும் உள்ளூர் கேச்களைப் பயன்படுத்துதல் போன்ற நுட்பங்கள் அணு செயல்பாடுகளின் மேல்சுமையைக் குறைக்கலாம்.

பகிரப்பட்ட நினைவக ஒரே நேரத்திய செயல்பாட்டிற்கான மாற்றுகள்

வெப் வொர்க்கர்கள், SharedArrayBuffer மற்றும் அடாமிக்ஸ் உடன் பகிரப்பட்ட நினைவக ஒரே நேரத்திய செயல்பாடு ஜாவாஸ்கிரிப்டில் இணை செயல்பாட்டை அடைய ஒரு சக்திவாய்ந்த வழியை வழங்கினாலும், இது குறிப்பிடத்தக்க சிக்கலையும் அறிமுகப்படுத்துகிறது. பகிரப்பட்ட நினைவகம் மற்றும் ஒத்திசைவு அடிப்படைகளை நிர்வகிப்பது சவாலானதாகவும் பிழை ஏற்படக்கூடியதாகவும் இருக்கும். பகிரப்பட்ட நினைவக ஒரே நேரத்திய செயல்பாட்டிற்கான மாற்றுகளில் செய்தி அனுப்புதல் மற்றும் நடிகர் அடிப்படையிலான ஒரே நேரத்திய செயல்பாடு ஆகியவை அடங்கும்.

செய்தி அனுப்புதல்

செய்தி அனுப்புதல் என்பது ஒரு ஒரே நேரத்திய செயல்பாட்டு மாதிரி ஆகும், அங்கு த்ரெட்கள் செய்திகளை அனுப்புவதன் மூலம் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்கின்றன. ஒவ்வொரு த்ரெட்டும் அதன் சொந்த தனிப்பட்ட நினைவக இடத்தைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் தரவு செய்திகளில் நகலெடுப்பதன் மூலம் த்ரெட்களுக்கு இடையில் மாற்றப்படுகிறது. செய்தி அனுப்புதல் டேட்டா ரேஸ்களின் சாத்தியத்தை நீக்குகிறது, ஏனெனில் த்ரெட்கள் நேரடியாக நினைவகத்தைப் பகிர்ந்து கொள்வதில்லை. வெப் வொர்க்கர்கள் முதன்மையாக பிரதான த்ரெட்டுடன் தொடர்பு கொள்ள செய்தி அனுப்புதலைப் பயன்படுத்துகின்றன.

நடிகர் அடிப்படையிலான ஒரே நேரத்திய செயல்பாடு

நடிகர் அடிப்படையிலான ஒரே நேரத்திய செயல்பாடு என்பது ஒரு மாதிரி ஆகும், அங்கு ஒரே நேரத்திய பணிகள் நடிகர்களில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு நடிகர் என்பது அதன் சொந்த நிலையைக் கொண்ட ஒரு சுயாதீனமான সত্তை மற்றும் செய்திகளை அனுப்புவதன் மூலம் மற்ற நடிகர்களுடன் தொடர்பு கொள்ள முடியும். நடிகர்கள் செய்திகளை வரிசையாக செயலாக்குகிறார்கள், இது பூட்டுகள் அல்லது அணு செயல்பாடுகளின் தேவையை நீக்குகிறது. நடிகர் அடிப்படையிலான ஒரே நேரத்திய செயல்பாடு உயர் மட்ட சுருக்கத்தை வழங்குவதன் மூலம் ஒரே நேரத்திய நிரலாக்கத்தை எளிதாக்க முடியும். Akka.js போன்ற நூலகங்கள் ஜாவாஸ்கிரிப்டிற்கான நடிகர் அடிப்படையிலான ஒரே நேரத்திய செயல்பாட்டு கட்டமைப்புகளை வழங்குகின்றன.

த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகளுக்கான பயன்பாட்டு வழக்குகள்

பகிரப்பட்ட தரவிற்கான ஒரே நேரத்திய அணுகல் தேவைப்படும் பல்வேறு சூழ்நிலைகளில் த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகள் மதிப்புமிக்கவை. சில பொதுவான பயன்பாட்டு வழக்குகள் பின்வருமாறு:

• நிகழ்நேர தரவு செயலாக்கம்: பல மூலங்களிலிருந்து நிகழ்நேர தரவு ஓடைகளை செயலாக்குவதற்கு பகிரப்பட்ட தரவு கட்டமைப்புகளுக்கு ஒரே நேரத்திய அணுகல் தேவைப்படுகிறது. த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகள் தரவு நிலைத்தன்மையை உறுதிசெய்து தரவு இழப்பைத் தடுக்கலாம். உதாரணமாக, உலகளவில் விநியோகிக்கப்பட்ட நெட்வொர்க் முழுவதும் IoT சாதனங்களிலிருந்து சென்சார் தரவை செயலாக்குதல்.
• விளையாட்டு மேம்பாடு: விளையாட்டு இயந்திரங்கள் இயற்பியல் உருவகப்படுத்துதல்கள், AI செயலாக்கம் மற்றும் ரெண்டரிங் போன்ற பணிகளைச் செய்ய பல த்ரெட்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகள் இந்த த்ரெட்கள் ரேஸ் கண்டிஷன்களை அறிமுகப்படுத்தாமல் ஒரே நேரத்தில் விளையாட்டுத் தரவை அணுகவும் மாற்றவும் முடியும் என்பதை உறுதிசெய்கின்றன. ஆயிரக்கணக்கான வீரர்கள் ஒரே நேரத்தில் தொடர்பு கொள்ளும் ஒரு மாபெரும் மல்டிபிளேயர் ஆன்லைன் விளையாட்டை (MMO) கற்பனை செய்து பாருங்கள்.
• நிதிப் பயன்பாடுகள்: நிதிப் பயன்பாடுகளுக்கு கணக்கு இருப்புகள், பரிவர்த்தனை வரலாறுகள் மற்றும் பிற நிதித் தரவுகளுக்கு ஒரே நேரத்திய அணுகல் தேவைப்படுகிறது. த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகள் பரிவர்த்தனைகள் சரியாக செயலாக்கப்படுவதையும் கணக்கு இருப்புகள் எப்போதும் துல்லியமாக இருப்பதையும் உறுதிசெய்யும். வெவ்வேறு உலகளாவிய சந்தைகளிலிருந்து வினாடிக்கு மில்லியன் கணக்கான பரிவர்த்தனைகளைச் செயலாக்கும் ஒரு உயர் அதிர்வெண் வர்த்தக தளத்தைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்.
• தரவு பகுப்பாய்வு: தரவு பகுப்பாய்வு பயன்பாடுகள் பெரும்பாலும் பல த்ரெட்களைப் பயன்படுத்தி பெரிய தரவுத்தொகுப்புகளை இணையாக செயலாக்குகின்றன. த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகள் தரவு சரியாக செயலாக்கப்படுவதையும் முடிவுகள் சீராக இருப்பதையும் உறுதிசெய்யும். வெவ்வேறு புவியியல் பகுதிகளிலிருந்து சமூக ஊடகப் போக்குகளைப் பகுப்பாய்வு செய்வதை நினைத்துப் பாருங்கள்.
• வலை சேவையகங்கள்: அதிக போக்குவரத்து உள்ள வலை பயன்பாடுகளில் ஒரே நேரத்திய கோரிக்கைகளைக் கையாளுதல். த்ரெட்-பாதுகாப்பான கேச்கள் மற்றும் அமர்வு மேலாண்மை கட்டமைப்புகள் செயல்திறன் மற்றும் அளவிடுதலை மேம்படுத்தலாம்.

முடிவுரை

ஜாவாஸ்கிரிப்டில் வலுவான மற்றும் திறமையான ஒரே நேரத்திய பயன்பாடுகளை உருவாக்குவதற்கு ஒரே நேரத்திய தரவு கட்டமைப்புகள் மற்றும் த்ரெட்-பாதுகாப்பான தொகுப்புகள் அவசியம். பகிரப்பட்ட நினைவக ஒரே நேரத்திய செயல்பாட்டின் சவால்களைப் புரிந்துகொண்டு பொருத்தமான ஒத்திசைவு வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், டெவலப்பர்கள் செயல்திறன் மற்றும் பதிலளிப்புத்தன்மையை மேம்படுத்த வெப் வொர்க்கர்கள் மற்றும் அடாமிக்ஸ் ஏபிஐயின் சக்தியைப் பயன்படுத்தலாம். பகிரப்பட்ட நினைவக ஒரே நேரத்திய செயல்பாடு சிக்கலை அறிமுகப்படுத்தினாலும், இது கணக்கீட்டு ரீதியாக தீவிரமான சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியையும் வழங்குகிறது. பகிரப்பட்ட நினைவக ஒரே நேரத்திய செயல்பாடு, செய்தி அனுப்புதல் மற்றும் நடிகர் அடிப்படையிலான ஒரே நேரத்திய செயல்பாடு ஆகியவற்றுக்கு இடையே தேர்வு செய்யும்போது செயல்திறன் மற்றும் சிக்கலானவற்றுக்கு இடையேயான வர்த்தகங்களை கவனமாக பரிசீலிக்கவும். ஜாவாஸ்கிரிப்ட் தொடர்ந்து உருவாகும்போது, ஒரே நேரத்திய நிரலாக்கத் துறையில் மேலும் மேம்பாடுகள் மற்றும் சுருக்கங்களை எதிர்பார்க்கலாம், இது அளவிடக்கூடிய மற்றும் செயல்திறன் மிக்க பயன்பாடுகளை உருவாக்குவதை எளிதாக்குகிறது.

ஒரே நேரத்திய அமைப்புகளை வடிவமைக்கும்போது தரவு ஒருமைப்பாடு மற்றும் நிலைத்தன்மைக்கு முன்னுரிமை அளிக்க நினைவில் கொள்ளுங்கள். ஒரே நேரத்திய குறியீட்டைச் சோதிப்பது மற்றும் பிழைதிருத்தம் செய்வது சவாலானதாக இருக்கலாம், எனவே முழுமையான சோதனை மற்றும் கவனமான வடிவமைப்பு ஆகியவை முக்கியமானவை.