導入：なぜSharedArrayBufferが重要なのか
Webアプリケーションのパフォーマンスを追求する際、メインスレッド（UIスレッド）の負荷軽減は避けて通れません。通常、Web Workerとの間では「構造化複製（Structured Clone）」というメモリコピーが発生するため、大容量データの受け渡しにはオーバーヘッドが生じます。SharedArrayBufferを活用すれば、メインスレッドとWorker間でメモリを直接共有できるため、データコピーなしでの高速なデータ交換と並列処理が可能になります。これは動画編集や複雑な計算処理など、ハイパフォーマンスが求められる現場で非常に重要な技術です。
基礎知識：SharedArrayBufferとAtomicsの仕組み
SharedArrayBufferは、Web Worker間で共有可能な固定長のバイナリデータバッファです。通常のArrayBufferとは異なり、複数のスレッドから同時に同じメモリ領域を読み書きできるため、競合状態（Race Condition）が発生するリスクがあります。
これを制御するために利用するのが「Atomics」オブジェクトです。Atomicsは、メモリ操作をアトミック（不可分）に行うための静的メソッドを提供し、スレッド間でのデータ整合性を保証します。
実装：SharedArrayBufferによるスレッド間共有の手順
1. メインスレッドでSharedArrayBufferを作成します。
2. postMessageを使用して、Workerへバッファの参照を転送します。
3. 必要に応じて、Atomicsを使用してデータの読み書きと同期を行います。
※注意：SharedArrayBufferを使用するには、セキュリティ要件として「Cross-Origin Isolation（クロスオリジン分離）」を有効にする必要があります。HTTPレスポンスヘッダーに「Cross-Origin-Opener-Policy: same-origin」および「Cross-Origin-Embedder-Policy: require-corp」を設定してください。
サンプルプログラム：メインスレッドとWorker間のカウンタ共有
メインスレッド側のコード（main.js）:
// 4バイト（Int32で1つ分）の共有メモリ領域を確保
const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(4);
const sharedArray = new Int32Array(sharedBuffer);
// Workerを生成してバッファを送信
const worker = new Worker(‘worker.js’);
worker.postMessage(sharedBuffer);
// 1秒後に結果を確認
setTimeout(() => {
console.log(‘Workerが更新した値:’, Atomics.load(sharedArray, 0));
}, 1000);
Worker側のコード（worker.js）:
self.onmessage = (e) => {
const sharedArray = new Int32Array(e.data);
// アトミックに値を加算（競合を避けて安全に操作）
Atomics.add(sharedArray, 0, 100);
console.log(‘Worker: 値を加算しました’);
};
応用・注意点：現場で陥りやすい罠
1. セキュリティ設定の確認
ブラウザのコンソールで「SharedArrayBuffer is not defined」と表示される場合、HTTPヘッダーのCross-Origin Isolation設定が不足しています。ローカル環境であれば開発サーバーの設定を確認してください。
2. 競合状態の防止
Atomicsを使用せず直接代入すると、複数のスレッドが同時に書き込みを行った際にデータが破損します。読み書きには必ず Atomics.load() や Atomics.store() を利用してください。
3. デバイスの特性を考慮
非常に大きなデータを共有する場合、メモリ消費量が増大します。必要以上に大きなバッファを確保せず、TypedArrayを活用して効率的にメモリを管理することが、メモリリークやクラッシュを防ぐ鍵となります。