HTML5之Javascript多線程


Javascript執行機制
      在HTML5之前,瀏覽器中JavaScript的運行都是以單線程的方式工作的,雖然有多種方式實現了對多線程的模擬(例如:Javascript 中的 setinterval 方法,setTimeout 方法等),但是在本質上程序的運行仍然是由 JavaScript 引擎以單線程調度的方式進行的。在 HTML5 中引入的工作線程使得瀏覽器端的 Javascript 引擎可以並發地執行 Javascript 代碼,從而實現了對瀏覽器端多線程編程的良好支持。

Javascript中的多線程 - WebWorker
      HTML5 中的 Web Worker 可以分為兩種不同線程類型,一個是專用線程 Dedicated Worker,一個是共享線程 Shared Worker。兩種類型的線程各有不同的用途。

專用型web worker

  專用型worker與創建它的腳本連接在一起,它可以與其他的worker或是瀏覽器組件通信,但是他不能與DOM通信。專用的含義,就是這個線程一次只處理一個需求。專用線程在除了IE外的各種主流瀏覽器中都實現了,可以放心使用。
創建線程
      創建worker很簡單,只要把需要在線程中執行的JavaScript文件的文件名傳給構造函數就可以了。

線程通信
      在主線程與子線程間進行通信,使用的是線程對象的postMessage和onmessage方法。不管是誰向誰發數據,發送發使用的都是postMessage方法,接收方都是使用onmessage方法接收數據。postMessage只有一個參數,那就是傳遞的數據,onmessage也只有一個參數,假設為event,則通過event.data獲取收到的數據。

發送JSON數據
      JSON是JS原生支持的東西,不用白不用,復雜的數據就用JSON傳送吧。例如:

postMessage({'cmd': 'init', 'timestamp': Date.now()});

處理錯誤
      當線程發生錯誤的時候,它的onerror事件回調會被調用。所以處理錯誤的方式很簡單,就是掛接線程實例的onerror事件。這個回調函數有一個參數error,這個參數有3個字段:message - 錯誤消息;filename - 發生錯誤的腳本文件;lineno - 發生錯誤的行。

銷毀線程
      在線程內部,使用close方法線程自己銷毀自己。在線程外部的主線程中,使用線程實例的terminate方法銷毀線程。

HTML代碼:

<script type="text/javascript">
  onload = function(){
      var worker = new Worker('fibonacci.js');  
      worker.onmessage = function(event) {
        console.log("Result:" + event.data);
      };
      worker.onerror = function(error) {
        console.log("Error:" + error.message);
      };
      worker.postMessage(40);
  }  
  </script>
腳本文件fibonacci.js代碼:
//fibonacci.js
var fibonacci = function(n) {
    return n < 2 ? n : arguments.callee(n - 1) + arguments.callee(n - 2);
};
onmessage = function(event) {
    var n = parseInt(event.data, 10);
    postMessage(fibonacci(n));
};

把它們放到相同的目錄,運行頁面文件,查看控制台,可以看到運行的結果。
這里還有一點,在主線程中,onmessage事件可以使用另外一種方式掛接:

worker.addEventListener('message', function(event) {
   console.log("Result:" + event.data);
}, false);

個人覺得很麻煩,不如用onmessage直接。


使用其他腳本文件
      工作線程可以使用全局方法importScripts來加載和使用其他的域內腳本文件或者類庫。例如下面都是合法的使用方式:

importScripts();                        
importScripts('foo.js');                
importScripts('foo.js', 'bar.js');      

      導入以后,可以直接使用這些文件中的方法。看一個網上的小例子:

 
 importScripts('math_utilities.js'); 
 
 onmessage = function (event) 
 { 
   var first = event.data.first; 
   var second = event.data.second; 
   calculate(first,second); 
 }; 
 
 function calculate(first,second) { 
    //do the calculation work 
   var common_divisor=divisor(first,second); 
   var common_multiple=multiple(first,second); 
   postMessage("Work done! " + 
      "The least common multiple is " + common_divisor  +
      " and the greatest common divisor is "+common_multiple); 
 } 

      網上也有網友想到了利用這里的importScripts方法解決資源預加載的問題(瀏覽器預先加載資源,而不會對資源進行解析和執行),道理也很簡單。

 

線程嵌套
      在工作線程中還可以在創建子線程,各種操作還是一樣的。


同步問題
      Worker沒有鎖的機制,多線程的同步問題只能靠代碼來解決(比如定義信號變量)。

 

共享型SharedWebWorker
  共享型web worker主要適用於多連接並發的問題。因為要處理多連接,所以它的API與專用型worker稍微有點區別。除了這一點,共享型web worker和專用型worker一樣,不能訪問DOM,並且對窗體屬性的訪問也受到限制。共享型web worker也不能跨越通信。
  頁面腳本可以與共享型web worker通信,然而,與專用型web worker(使用了一個隱式的端口通信)稍微有點不同的是,通信是顯式的通過使用一個端口(port)對象並附加上一個消息事件處理程序來進行的。

  在收到web worker腳本的首個消息之后,共享型web worker把一個事件處理程序附加到激活的端口上。一般情況下,處理程序會運行自己的postMessage()方法來把一個消息返回給調用代碼,接着端口的start()方法生成一個有效的消息進程。
      看網上能找到的的唯一個例子:創建一個共享線程用於接收從不同連接發送過來的指令,然后實現自己的指令處理邏輯,指令處理完成后將結果返回到各個不同的連接用戶。
HTML代碼:

<script> 
  var worker = new SharedWorker('sharedworker.js'); 
  var log = document.getElementByIdx_x_x_x_x('response_from_worker'); 
  worker.port.addEventListener('message', function(e) { 
  //log the response data in web page 
  log.textContent =e.data; 
  }, false); 
  worker.port.start(); 
  worker.port.postMessage('ping from user web page..'); 
  
  //following method will send user input to sharedworker 
  function postMessageToSharedWorker(input) 
  { 
  //define a json object to construct the request 
  var instructions={instruction:input.value}; 
  worker.port.postMessage(instructions); 
  } 
  </script> 
 

 腳本文件代碼:

 // 創建一個共享線程用於接收從不同連接發送過來的指令,指令處理完成后將結果返回到各個不同的連接用戶。
 var connect_number = 0; 
 
 onconnect = function(e) { 
  connect_number =connect_number+ 1; 
  //get the first port here 
  var port = e.ports[0]; 
  port.postMessage('A new connection! The current connection number is ' 
  + connect_number); 
  port.onmessage = function(e) { 
   //get instructions from requester 
   var instruction=e.data.instruction; 
   var results=execute_instruction(instruction); 
    port.postMessage('Request: '+instruction+' Response '+results 
      +' from shared worker...'); 
  }; 
 }; 
 function execute_instruction(instruction) 
 { 
 var result_value; 
 //implement your logic here 
 //execute the instruction... 
 return result_value;
 } 

      在上面的共享線程例子中,在主頁面即各個用戶連接頁面構造出一個共享線程對象,然后定義了一個方法 postMessageToSharedWorker 向共享線程發送來之用戶的指令。同時,在共享線程的實現代碼片段中定義 connect_number 用來記錄連接到這個共享線程的總數。之后,用 onconnect 事件處理器接受來自不同用戶的連接,解析它們傳遞過來的指令。最后,定義一個了方法 execute_instruction 用於執行用戶的指令,指令執行完成后將結果返回給各個用戶。

      這里我們並沒有跟前面的例子一樣使用到了工作線程的 onmessage 事件處理器,而是使用了另外一種方式 addEventListener。實際上,前面已經說過,這兩種的實現原理基本一致,只是在這里有些稍微的差別,如果使用到了 addEventListener 來接受來自共享線程的消息,那么就要先使用 worker.port.start() 方法來啟動這個端口。之后就可以像工作線程的使用方式一樣正常的接收和發送消息。

 

線程中能做的事
1.能使用setTimeout(), clearTimeout(), setInterval(),clearInterval()等函數。
2.能使用navigator對象。
3.能使用XMLHttpRequest來發送請求。
4.可以在線程中使用Web Storage。

5.線程中可以用self獲取本線程的作用域。

 

線程中不能做的事
1.線程中是不能使用除navigator外的DOM/BOM對象,例如window,document(想要操作的話只能發送消息給worker創建者,通過回調函數操作)。
2.線程中不能使用主線程中的變量和函數。
3.線程中不能使用有"掛起"效果的操作命令,例如alert等。
4.線程中不能跨域加載JS。

 

線程也是需要消耗資源的,而且使用線程也會帶來一定的復雜性,所以如果沒有充足的理由來使用額外的線程的話,那么就不要用它。


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM