簡單的JavaScript互斥鎖

去年有幾個項目需要使用JavaScript互斥鎖，所以寫了幾個類似的，這是其中一個：

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//Version: Chinese 1.0.0

!function ($) {
    window.indream = window.indream || {};
    $.indream = indream;

    indream.async = {
        //
        //鎖
        //lock: 鎖的編號
        //action: 解鎖后執行的方法
        //
        lock: function (lock, action) {
            $.indream.async.waitings[lock] = $.indream.async.waitings[lock] || [];
            $.indream.async.waitings[lock].push(action);
            //如果該鎖未被使用，則當前action阻塞該鎖
            if (!$.indream.async.lockStatus[lock] && action) {
                $.indream.async.lockStatus[lock] = true;
                if (arguments.length > 2) {
                    var args = 'arguments[2]';
                    for (var i = 3; i < arguments.length; i++) {
                        args += ', arguments[' + i + ']';
                    }
                    eval('$.indream.async.action.call(action, ' + args + ')');
                } else {
                    $.indream.async.action.call(action);
                }
            }
        },
        //
        //解鎖
        //lock: 鎖的編號
        //
        releaseLock: function (lock) {
            $.indream.async.waitings[lock].shift();
            //如果等待隊列有對象，則執行等待隊列，否則解鎖
            if ($.indream.async.waitings[lock].length) {
                $.indream.async.waitings[lock][0]();
            } else {
                $.indream.async.lockStatus[lock] = false;
            }
        },
        //
        //鎖的狀態
        //
        lockStatus: [],
        //
        //等待事件完成
        //lock:鎖編碼，相同的編碼將被整合成一個序列，觸發時同時觸發
        //
        wait: function (lock, action) {
            $.indream.async.waitings[code] = $.indream.async.waitings[code] || [];
            $.indream.async.waitings[code].push(action);
        },
        //
        //等待序列
        //
        waitings: [],
        //
        //數據緩存
        //
        action: {
            //
            //監聽和回調的相關方法
            //
            callback: {
                //
                //監聽
                //
                listen: function (actionName, callback) {
                    var list = $.indream.async.action.callback.list;
                    list[actionName] = list[actionName] || [];
                    list[actionName].push(callback);
                },
                //
                //回調
                //
                call: function (actionName, args) {
                    var list = $.indream.async.action.callback.list;
                    if (list[actionName] && list[actionName].length) {
                        for (var i in list[actionName]) {
                            $.indream.async.action.call(list[actionName][i], args);
                        }
                    }
                },
                //
                //現有的回調列表
                //
                list: []
            },
            //
            //根據方法是否存在和參數是否存在選擇適當的執行方式
            //
            call: function (action) {
                if (action) {
                    if (arguments.length > 1) {
                        var args = 'arguments[1]';
                        for (var i = 2; i < arguments.length; i++) {
                            args += ', arguments[' + i + ']';
                        }
                        eval('action(' + args + ')');
                    } else {
                        action();
                    }
                }
            }
        }
    }
}(window.jQuery);

一個互斥鎖的幾個元素是：

• 鎖與解鎖
• 等待隊列
• 執行方法

以上鎖的用法：

//定義鎖的名稱
var lock = 'scrollTop()';
//使用鎖
$.indream.async.lock(lock, function () {
    var scrollTop = $(window).scrollTop();
    var timer;
    var fullTime = 100;
    for (timer = 0; timer <= fullTime; timer += 10) {
        setTimeout('$(window).scrollTop(' + (scrollTop * (fullTime - timer) / fullTime) + ');', timer);
    }
    //釋放鎖
    setTimeout('$.indream.async.releaseLock("' + lock + '");', fullTime);
});

關於這次所的實現，簡單說明下。

 

-自旋鎖還是信號量

JavaScript本身沒有鎖的功能，所以做的鎖都是在高層實現的。

依據JavaScript單線程的原理，JS的線程資源十分有限，非常不適合使用自旋鎖，所以選擇了使用信號量。

自旋鎖實現起來的樣子大致是這樣的，當然do while更多用了：

while(true) {
    //do something...
}

這樣必然需要占滿線程資源，可惜JS只有一條線程可以用來執行，所以這樣做十分不適用。當然，有需要可以選擇setInterval和clearInterval的組合去實現，效果也會不錯。

這里選用了信號量的方式，原理也簡單，就如代碼那么短。工作的執行順序大致是：

• 把代碼段（回調的action）推入等待隊列
• 判斷當前鎖是否被持有，如果被持有則等待釋放，否則獲取該鎖，執行回調
• 當鎖被釋放，則在等待隊列中shift出下一個回調，將鎖傳遞給它並執行

 

-自動釋放還是手動釋放

看起來最舒服的方式當然是鎖住之后當當前程序執行完就自動釋放，不過這樣並不容易，因為有更多的情況需要自定義釋放場景。

本身使用鎖的就是在異步中的方法，所以各種通常也會出現其他異步內容，比如AJAX、jQuery動畫。這個時候，自動釋放就不符合需求了，因為實際上真正的“執行完畢”是在它內部的異步回調完成后，也就是基本上只有開發人員自己能把握，所以這里選擇了手釋放。

不過還是有缺陷的，就是重復釋放。

可以看到所有的鎖的對象都是公有的，或者應該說JS所有對象都是公有的，除非使局部變量在訪問級別上進行隔離。不過這里“鎖”本身就是個公共資源，所以沒辦法處理。

這里可以做的優化應該是像setInterval和clearInterval的那樣，以公共的鎖名稱進行加鎖，以私有的鎖ID進行解鎖，就可以防止重復釋放了。不過上面這段老代碼中沒有，估計很快就會用到的了。