Javascript Web Worker使用过程解析

2023-07-28 15:28:14 149

WebWorker

概述

JavaScript语言采用的是单线程模型，也就是说，所有任务只能在一个线程上完成，一次只能做一件事。前面的任务没做完，后面的任务只能等着。随着电脑计算能力的增强，尤其是多核CPU的出现，单线程带来很大的不便，无法充分发挥计算机的计算能力。

WebWorker的作用，就是为JavaScript创造多线程环境，允许主线程创建Worker线程，将一些任务分配给后者运行。在主线程运行的同时，Worker线程在后台运行，两者互不干扰。等到Worker线程完成计算任务，再把结果返回给主线程。这样的好处是，一些计算密集型或高延迟的任务可以交由Worker线程执行，主线程（通常负责UI交互）能够保持流畅，不会被阻塞或拖慢。

Worker线程一旦新建成功，就会始终运行，不会被主线程上的活动（比如用户点击按钮、提交表单）打断。这样有利于随时响应主线程的通信。但是，这也造成了Worker比较耗费资源，不应该过度使用，而且一旦使用完毕，就应该关闭。

WebWorker有以下几个使用注意点。

（1）同源限制

分配给Worker线程运行的脚本文件，必须与主线程的脚本文件同源。

（2）DOM限制

Worker线程所在的全局对象，与主线程不一样，无法读取主线程所在网页的DOM对象，也无法使用document、window、parent这些对象。但是，Worker线程可以使用navigator对象和location对象。

（3）全局对象限制

Worker的全局对象WorkerGlobalScope，不同于网页的全局对象Window，很多接口拿不到。比如，理论上Worker线程不能使用console.log，因为标准里面没有提到Worker的全局对象存在console接口，只定义了Navigator接口和Location接口。不过，浏览器实际上支持Worker线程使用console.log，保险的做法还是不使用这个方法。

（4）通信联系

Worker线程和主线程不在同一个上下文环境，它们不能直接通信，必须通过消息完成。

（5）脚本限制

Worker线程不能执行alert()方法和confirm()方法，但可以使用XMLHttpRequest对象发出AJAX请求。

（6）文件限制

Worker线程无法读取本地文件，即不能打开本机的文件系统（file://），它所加载的脚本，必须来自网络。

基本用法

主线程

主线程采用new命令，调用Worker()构造函数，新建一个Worker线程。

varworker=newWorker('work.js');

Worker()构造函数的参数是一个脚本文件，该文件就是Worker线程所要执行的任务。由于Worker不能读取本地文件，所以这个脚本必须来自网络。如果下载没有成功（比如404错误），Worker就会默默地失败。

然后，主线程调用worker.postMessage()方法，向Worker发消息。

worker.postMessage('HelloWorld');
worker.postMessage({method:'echo',args:['Work']});

worker.postMessage()方法的参数，就是主线程传给Worker的数据。它可以是各种数据类型，包括二进制数据。

接着，主线程通过worker.onmessage指定监听函数，接收子线程发回来的消息。

worker.onmessage=function(event){
doSomething(event.data);
}

functiondoSomething(){
//执行任务
worker.postMessage('Workdone!');
}

上面代码中，事件对象的data属性可以获取Worker发来的数据。

Worker完成任务以后，主线程就可以把它关掉。

worker.terminate();

Worker线程

Worker线程内部需要有一个监听函数，监听message事件。

self.addEventListener('message',function(e){
self.postMessage('Yousaid:'+e.data);
},false);

上面代码中，self代表子线程自身，即子线程的全局对象。因此，等同于下面两种写法。

//写法一
this.addEventListener('message',function(e){
this.postMessage('Yousaid:'+e.data);
},false);

//写法二
addEventListener('message',function(e){
postMessage('Yousaid:'+e.data);
},false);

除了使用self.addEventListener()指定监听函数，也可以使用self.onmessage指定。监听函数的参数是一个事件对象，它的data属性包含主线程发来的数据。self.postMessage()方法用来向主线程发送消息。

根据主线程发来的数据，Worker线程可以调用不同的方法，下面是一个例子。

self.addEventListener('message',function(e){
vardata=e.data;
switch(data.cmd){
case'start':
self.postMessage('WORKERSTARTED:'+data.msg);
break;
case'stop':
self.postMessage('WORKERSTOPPED:'+data.msg);
self.close();//Terminatestheworker.
break;
default:
self.postMessage('Unknowncommand:'+data.msg);
};
},false);

上面代码中，self.close()用于在Worker内部关闭自身。

Worker加载脚本

Worker内部如果要加载其他脚本，有一个专门的方法importScripts()。

importScripts('script1.js');

该方法可以同时加载多个脚本。

importScripts('script1.js','script2.js');

错误处理

主线程可以监听Worker是否发生错误。如果发生错误，Worker会触发主线程的error事件。

worker.onerror(function(event){
console.log([
'ERROR:Line',event.lineno,'in',event.filename,':',event.message
].join(''));
});

//或者
worker.addEventListener('error',function(event){
//...
});

Worker内部也可以监听error事件。

关闭Worker

使用完毕，为了节省系统资源，必须关闭Worker。

//主线程
worker.terminate();

//Worker线程
self.close();

数据通信

前面说过，主线程与Worker之间的通信内容，可以是文本，也可以是对象。需要注意的是，这种通信是拷贝关系，即是传值而不是传址，Worker对通信内容的修改，不会影响到主线程。事实上，浏览器内部的运行机制是，先将通信内容串行化，然后把串行化后的字符串发给Worker，后者再将它还原。

主线程与Worker之间也可以交换二进制数据，比如File、Blob、ArrayBuffer等类型，也可以在线程之间发送。下面是一个例子。

//主线程
varuInt8Array=newUint8Array(newArrayBuffer(10));
for(vari=0;i

上面是一段嵌入网页的脚本，注意必须指定

Javascript Web Worker使用过程解析

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