简单的JavaScript互斥锁

去年有几个项目需要使用JavaScript互斥锁，所以写了几个类似的，这是其中一个：

//Published by Indream Luo
//Contact: indreamluo@qq.com
//Version: Chinese 1.0.0

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

    indream.async = {
        //
        //锁
        //lock: 锁的编号
        //action: 解锁后执行的方法
        //
        lock: function (lock, action) {
            $.indream.async.waitings[lock] = $.indream.async.waitings[lock] || [];
            $.indream.async.waitings[lock].push(action);
            //如果该锁未被使用，则当前action阻塞该锁
            if (!$.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);
                }
            }
        },
        //
        //解锁
        //lock: 锁的编号
        //
        releaseLock: function (lock) {
            $.indream.async.waitings[lock].shift();
            //如果等待队列有对象，则执行等待队列，否则解锁
            if ($.indream.async.waitings[lock].length) {
                $.indream.async.waitings[lock][0]();
            } else {
                $.indream.async.lockStatus[lock] = false;
            }
        },
        //
        //锁的状态
        //
        lockStatus: [],
        //
        //等待事件完成
        //lock:锁编码，相同的编码将被整合成一个序列，触发时同时触发
        //
        wait: function (lock, action) {
            $.indream.async.waitings[code] = $.indream.async.waitings[code] || [];
            $.indream.async.waitings[code].push(action);
        },
        //
        //等待序列
        //
        waitings: [],
        //
        //数据缓存
        //
        action: {
            //
            //监听和回调的相关方法
            //
            callback: {
                //
                //监听
                //
                listen: function (actionName, callback) {
                    var list = $.indream.async.action.callback.list;
                    list[actionName] = list[actionName] || [];
                    list[actionName].push(callback);
                },
                //
                //回调
                //
                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);
                        }
                    }
                },
                //
                //现有的回调列表
                //
                list: []
            },
            //
            //根据方法是否存在和参数是否存在选择适当的执行方式
            //
            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);

一个互斥锁的几个元素是：

• 锁与解锁
• 等待队列
• 执行方法

以上锁的用法：

//定义锁的名称
var lock = 'scrollTop()';
//使用锁
$.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);
    }
    //释放锁
    setTimeout('$.indream.async.releaseLock("' + lock + '");', fullTime);
});

关于这次所的实现，简单说明下。

 

-自旋锁还是信号量

JavaScript本身没有锁的功能，所以做的锁都是在高层实现的。

依据JavaScript单线程的原理，JS的线程资源十分有限，非常不适合使用自旋锁，所以选择了使用信号量。

自旋锁实现起来的样子大致是这样的，当然do while更多用了：

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

这样必然需要占满线程资源，可惜JS只有一条线程可以用来执行，所以这样做十分不适用。当然，有需要可以选择setInterval和clearInterval的组合去实现，效果也会不错。

这里选用了信号量的方式，原理也简单，就如代码那么短。工作的执行顺序大致是：

• 把代码段（回调的action）推入等待队列
• 判断当前锁是否被持有，如果被持有则等待释放，否则获取该锁，执行回调
• 当锁被释放，则在等待队列中shift出下一个回调，将锁传递给它并执行

 

-自动释放还是手动释放

看起来最舒服的方式当然是锁住之后当当前程序执行完就自动释放，不过这样并不容易，因为有更多的情况需要自定义释放场景。

本身使用锁的就是在异步中的方法，所以各种通常也会出现其他异步内容，比如AJAX、jQuery动画。这个时候，自动释放就不符合需求了，因为实际上真正的“执行完毕”是在它内部的异步回调完成后，也就是基本上只有开发人员自己能把握，所以这里选择了手释放。

不过还是有缺陷的，就是重复释放。

可以看到所有的锁的对象都是公有的，或者应该说JS所有对象都是公有的，除非使局部变量在访问级别上进行隔离。不过这里“锁”本身就是个公共资源，所以没办法处理。

这里可以做的优化应该是像setInterval和clearInterval的那样，以公共的锁名称进行加锁，以私有的锁ID进行解锁，就可以防止重复释放了。不过上面这段老代码中没有，估计很快就会用到的了。