淺談webWorker


一、webWorker之初體驗

"setTimeout那些事兒"中,說到JavaScript是單線程。也就是同一時間只能做同一事情。

也好理解,作為瀏覽器腳本語言,如果JavaScript不是單線程,那么就有點棘手了。比如,與用戶交互或者對DOM進行操作時,在一個線程上修改某個DOM,另外的線程刪除DOM,這時瀏覽器該如何抉擇呢?

所以,JavaScript是單線程也是有背景的。

如下:

<!DOCTYPE html>
    <head>
        <title>singleThread</title>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
    </head>
    <body>
        <script>
            //添加到任務隊列中,待同步任務所處的‘執行棧’執行完畢,1秒后執行任務隊列中的這個匿名函數
            setTimeout(function(){
                console.log('come on');
            },1000);
            //只要不關閉該alert,‘執行棧’就沒結束,從而也就不會進入到任務隊列中
            alert('waiting');
        </script>
    </body>
</html>

但,HTML5引入了一個工作線程(webWorker)的概念。它允許開發人員編寫能夠長時間運行而不被用戶所中斷的后台程序,去執行事務或者邏輯,並同時保證頁面對用戶的響應。

簡而言之,就是允許JavaScript創建多個線程,但是子線程完全受主線程控制,且不得操作DOM

從而,可以用webWorker來處理一些比較耗時的計算。

如下,主頁面:

<!DOCTYPE html>
    <head>
        <title>worker</title>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
        <script>
            function init(){
                //創建一個Worker對象,並向它傳遞將在新線程中執行的腳本url
                var worker = new Worker('worker.js');
                //接收worker傳遞過來的數據
                worker.onmessage = function(event){
                    document.getElementById('result').innerHTML+=event.data+"<br/>" ;
                };
            };
        </script>
    </head>
    <body onload = "init()">
        <div id="result"></div>
    </body>
</html>

下面是worker.js的內容:

var i = 0;
function timedCount(){
    for(var j = 0, sum = 0; j < 100; j++){
        for(var i = 0; i < 100000000; i++){
            sum+=i;
        };
    };
    //將得到的sum發送回主線程
    postMessage(sum);
};
//將執行timedCount前的時間,通過postMessage發送回主線程
postMessage('Before computing, '+new Date());
timedCount();
//結束timedCount后,將結束時間發送回主線程
postMessage('After computing, ' +new Date());

上面代碼執行的流程是:創建的worker對象,並用onmessage方法接收worker.js里面postMessage傳遞過來的數據(event.data),並將數據追加到div#result中。

所以,執行上面的代碼結果如下:

 

                                                   圖一

 

待worker.js中的timedCount方法運算完后,執行postMessage操作,向主線程傳數據,得圖二。期間,並不影響主線程的運作。

 

                                                   圖二

二、webWorker之常用API

接下來,再來看看關於worker的常用API:

1、postMessage(data)

子線程與主線程之間互相通信使用方法,傳遞的data為任意值。

//worker = new Worker('url');
//worker.postMessage傳遞給子線程數據,對象
worker.postMessage({first:1,second:2});

//子線程中也可以使用postMessage,如傳遞字符串
postMessage(‘test’);

2、terminate()

主線程中終止worker,此后無法再利用其進行消息傳遞。注意:一旦terminate后,無法重新啟用,只能另外創建。

//worker = new Worker('url');
worker.terminate();

如,主頁面:

<!DOCTYPE html>
    <head>
        <title>worker</title>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
        <script>
            function init(){
                var worker = new Worker('worker.js');
                //每隔100毫秒,向子線程傳遞{name: 'monkey'}信息
                setInterval(function(){
                    worker.postMessage({name: 'monkey'});
                },100);
                //當主線程worker收到來自子線程的消息后,觸發message事件
                worker.onmessage = function(event){
                    document.getElementById('result').innerHTML+=event.data+"<br/>" ;
                    //主線程使用terminate方法中斷與子線程來往,在瀏覽器中只能顯示一次event.data
                    worker.terminate();
                };
            };
        </script>
    </head>
    <body onload = "init()">
        <div id="result"></div>
    </body>
</html>

子線程worker.js代碼:

//當主線程發來信息后,觸發該message事件
onmessage = function(event){
    //向主線程發送event.data.name信息
    postMessage(event.data.name);
};

3、message

當有消息發送時,觸發該事件。且,消息發送是雙向的,消息內容可通過data來獲取。

message使用,可見terminate中的demo

4、error

出錯處理。且錯誤消息可以通過e.message來獲取。

如下:

//worker = new Worker('url');
worker.onerror = function(e){
    //打印出錯消息
    console.log(e.message);
    //中斷與子線程的聯系
    worker.terminate();
}

另:worker線程從上到下同步運行它的代碼,然后進入異步階段來對事件及計時器響應,如果worker注冊了message事件處理程序,只要其有可能觸發,worker就一直在內存中,不會退出,所以通信完畢后得手動在主線程中terminate或者子線程中close掉但如果worker沒有監聽消息,那么當所有任務執行完畢(包括計數器)后,他就會退出。

三、worker上下文

先看下面這段代碼:

主頁面:

<!DOCTYPE html>
    <head>
        <title>worker</title>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
        <script>
            function init(){
                var worker = new Worker('worker.js');
                //接收消息事件
                worker.onmessage = function(event){
                    console.log(event.data);
                };
                //錯誤信息事件
                worker.onerror = function(e){
                    console.log('erro: ' + e.message);
                    //終止線程
                    worker.terminate();
                };
            };
        </script>
    </head>
    <body onload = "init()">
        
    </body>
</html>

worker.js

//window對象的alert方法
alert(1);
onmessage = function(event){
    //向主線程發送event.data.name信息
    postMessage(event.data.name);
};

執行上面代碼結果:

為什么會這樣呢?原因是alert為window對象的方法,所以會報錯undefined。

worker.js執行的上下文,與主頁面html執行時的上下文並不相同,最頂層的對象並不是window,woker.js執行的全局上下文,是個叫做WorkerGlobalScope的東東,所以無法訪問window、與window相關的DOM API,但是可以與setTimeout、setInterval等協作。
WorkerGlobalScope作用域下的常用屬性、方法如下:

1、self

  我們可以使用 WorkerGlobalScope 的 self 屬性來或者這個對象本身的引用

2、location

  location 屬性返回當線程被創建出來的時候與之關聯的 WorkerLocation 對象,它表示用於初始化這個工作線程的腳步資源的絕對 URL,即使頁面被多次重定向后,這個 URL 資源位置也不會改變。

3、close

  關閉當前線程,與terminate作用類似

4、importScripts

  我們可以通過importScripts()方法通過url在worker中加載庫函數

5、XMLHttpRequest

  有了它,才能發出Ajax請求

6、setTimeout/setInterval以及addEventListener/postMessage

四、關於worker

我們可以做什么:

  1.可以加載一個JS進行大量的復雜計算而不掛起主進程,並通過postMessage,onmessage進行通信

  2.可以在worker中通過importScripts(url)加載另外的腳本文件

  3.可以使用 setTimeout(), clearTimeout(), setInterval(), and clearInterval()

  4.可以使用XMLHttpRequest來發送請求

  5.可以訪問navigator的部分屬性

局限性:

  1.不能跨域加載JS

  2.worker內代碼不能訪問DOM

  3.各個瀏覽器對Worker的實現不大一致,例如FF里允許worker中創建新的worker,而Chrome中就不行

  4.IE這個新特性


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