JavaScript で排他処理

Node.js はシングルスレッドで実行されるので，排他処理は原則不要ですが，非同期関数が含まれるとその限りではないと思ったので，排他処理ができるライブラリを探したのですが，自分で作った方が簡単だと思ったので，実験してみました．

以下のソースコードは全て TypeScript の Vitest 用単体テストです．

排他処理が必要になる例として，変数の値を取得して，非同期的に更新する操作を実装します．

lock.spec.ts

import { assert, test } from "vitest";

test("once", async () => {
    let v = 0;
    const addOne = async () => {
        const t = v;
        await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 10)); // sleep 10 ms
        v = t + 1;
    };
    await addOne().catch(() => { });
    assert.equal(v, 1);
});

test("twice without lock", async () => {
    let v = 0;
    const addOne = async () => {
        const t = v;
        await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 10)); // sleep 10 ms
        v = t + 1;
    };
    await Promise.all([addOne(), addOne()]).catch(() => { });;
    assert.equal(v, 1);
});

test("twice with lock", async () => {
    let v = 0;
    let lock = false;
    const addOne = async () => {
        while (lock) {
            await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 10)); // sleep 10 ms
        }
        lock = true;
        const t = v;
        await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 10)); // sleep 10 ms
        v = t + 1;
        lock = false;
    };
    await Promise.all([addOne(), addOne()]).catch(() => { });
    assert.equal(v, 2);
});

更新処理を非同期で実行する前に lock 変数を確認して，false になるまでまち続ける動作です．

実行したところ，全て合格しました．

 ✓ tests/lock.spec.ts (3)
   ✓ once
   ✓ twice without lock
   ✓ twice with lock

 Test Files  1 passed (1)
      Tests  3 passed (3)
   Start at  21:06:50
   Duration  53ms

マルチスレッドならば上記の例では不足しますが，Node.js はシングルスレッドで実行されるので問題ないようです．