代码改变世界

浅谈webWorker

2016-04-03 20:58 by 猴子猿, ... 阅读, ... 评论, 收藏, 编辑
一、webWorker之初体验

"setTimeout那些事儿"中,说到JavaScript是单线程。也就是同一时间只能做同一事情。

也好理解,作为浏览器脚本语言,如果JavaScript不是单线程,那么就有点棘手了。比如,与用户交互或者对DOM进行操作时,在一个线程上修改某个DOM,另外的线程删除DOM,这时浏览器该如何抉择呢?

所以,JavaScript是单线程也是有背景的。

如下:

<!DOCTYPE html>
    <head>
        <title>singleThread</title>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
    </head>
    <body>
        <script>
            //添加到任务队列中,待同步任务所处的‘执行栈’执行完毕,1秒后执行任务队列中的这个匿名函数
            setTimeout(function(){
                console.log('come on');
            },1000);
            //只要不关闭该alert,‘执行栈’就没结束,从而也就不会进入到任务队列中
            alert('waiting');
        </script>
    </body>
</html>

但,HTML5引入了一个工作线程(webWorker)的概念。它允许开发人员编写能够长时间运行而不被用户所中断的后台程序,去执行事务或者逻辑,并同时保证页面对用户的响应。

简而言之,就是允许JavaScript创建多个线程,但是子线程完全受主线程控制,且不得操作DOM

从而,可以用webWorker来处理一些比较耗时的计算。

如下,主页面:

<!DOCTYPE html>
    <head>
        <title>worker</title>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
        <script>
            function init(){
                //创建一个Worker对象,并向它传递将在新线程中执行的脚本url
                var worker = new Worker('worker.js');
                //接收worker传递过来的数据
                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的内容:

var i = 0;
function timedCount(){
    for(var j = 0, sum = 0; j < 100; j++){
        for(var i = 0; i < 100000000; i++){
            sum+=i;
        };
    };
    //将得到的sum发送回主线程
    postMessage(sum);
};
//将执行timedCount前的时间,通过postMessage发送回主线程
postMessage('Before computing, '+new Date());
timedCount();
//结束timedCount后,将结束时间发送回主线程
postMessage('After computing, ' +new Date());

上面代码执行的流程是:创建的worker对象,并用onmessage方法接收worker.js里面postMessage传递过来的数据(event.data),并将数据追加到div#result中。

所以,执行上面的代码结果如下:

 

                                                   图一

 

待worker.js中的timedCount方法运算完后,执行postMessage操作,向主线程传数据,得图二。期间,并不影响主线程的运作。

 

                                                   图二

二、webWorker之常用API

接下来,再来看看关于worker的常用API:

1、postMessage(data)

子线程与主线程之间互相通信使用方法,传递的data为任意值。

//worker = new Worker('url');
//worker.postMessage传递给子线程数据,对象
worker.postMessage({first:1,second:2});

//子线程中也可以使用postMessage,如传递字符串
postMessage(‘test’);

2、terminate()

主线程中终止worker,此后无法再利用其进行消息传递。注意:一旦terminate后,无法重新启用,只能另外创建。

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

如,主页面:

<!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,向子线程传递{name: 'monkey'}信息
                setInterval(function(){
                    worker.postMessage({name: 'monkey'});
                },100);
                //当主线程worker收到来自子线程的消息后,触发message事件
                worker.onmessage = function(event){
                    document.getElementById('result').innerHTML+=event.data+"<br/>" ;
                    //主线程使用terminate方法中断与子线程来往,在浏览器中只能显示一次event.data
                    worker.terminate();
                };
            };
        </script>
    </head>
    <body onload = "init()">
        <div id="result"></div>
    </body>
</html>

子线程worker.js代码:

//当主线程发来信息后,触发该message事件
onmessage = function(event){
    //向主线程发送event.data.name信息
    postMessage(event.data.name);
};

3、message

当有消息发送时,触发该事件。且,消息发送是双向的,消息内容可通过data来获取。

message使用,可见terminate中的demo

4、error

出错处理。且错误消息可以通过e.message来获取。

如下:

//worker = new Worker('url');
worker.onerror = function(e){
    //打印出错消息
    console.log(e.message);
    //中断与子线程的联系
    worker.terminate();
}

另:worker线程从上到下同步运行它的代码,然后进入异步阶段来对事件及计时器响应,如果worker注册了message事件处理程序,只要其有可能触发,worker就一直在内存中,不会退出,所以通信完毕后得手动在主线程中terminate或者子线程中close掉但如果worker没有监听消息,那么当所有任务执行完毕(包括计数器)后,他就会退出。

三、worker上下文

先看下面这段代码:

主页面:

<!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);
                };
                //错误信息事件
                worker.onerror = function(e){
                    console.log('erro: ' + e.message);
                    //终止线程
                    worker.terminate();
                };
            };
        </script>
    </head>
    <body onload = "init()">
        
    </body>
</html>

worker.js

//window对象的alert方法
alert(1);
onmessage = function(event){
    //向主线程发送event.data.name信息
    postMessage(event.data.name);
};

执行上面代码结果:

为什么会这样呢?原因是alert为window对象的方法,所以会报错undefined。

worker.js执行的上下文,与主页面html执行时的上下文并不相同,最顶层的对象并不是window,woker.js执行的全局上下文,是个叫做WorkerGlobalScope的东东,所以无法访问window、与window相关的DOM API,但是可以与setTimeout、setInterval等协作。
WorkerGlobalScope作用域下的常用属性、方法如下:

1、self

  我们可以使用 WorkerGlobalScope 的 self 属性来或者这个对象本身的引用

2、location

  location 属性返回当线程被创建出来的时候与之关联的 WorkerLocation 对象,它表示用于初始化这个工作线程的脚步资源的绝对 URL,即使页面被多次重定向后,这个 URL 资源位置也不会改变。

3、close

  关闭当前线程,与terminate作用类似

4、importScripts

  我们可以通过importScripts()方法通过url在worker中加载库函数

5、XMLHttpRequest

  有了它,才能发出Ajax请求

6、setTimeout/setInterval以及addEventListener/postMessage

四、关于worker

我们可以做什么:

  1.可以加载一个JS进行大量的复杂计算而不挂起主进程,并通过postMessage,onmessage进行通信

  2.可以在worker中通过importScripts(url)加载另外的脚本文件

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

  4.可以使用XMLHttpRequest来发送请求

  5.可以访问navigator的部分属性

局限性:

  1.不能跨域加载JS

  2.worker内代码不能访问DOM

  3.各个浏览器对Worker的实现不大一致,例如FF里允许worker中创建新的worker,而Chrome中就不行

  4.IE这个新特性