一. 简述:
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。
Web Worker 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,被 Worker 线程负担了,主线程(通常负责 UI 交互)就会很流畅,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。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。
Web Worker 有以下几个使用注意点。
- 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。 - 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这些对象。但是,Worker 线程可以使用navigator对象和location对象。 - 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。 - 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。 - 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。
二. web work 的使用
1. 如何创建 Web Worker?
创建一个新的 worker 十分简单。你所要做的就是调用 Worker() 构造函数,指定一个要在 worker 线程内运行的脚本的 URI,如果你希望能够与worker进行通信,接收其传递回来的数据,可以将worker的onmessage属性设置成一个特定的事件处理函数,当 web worker 传递消息时,会执行事件监听器中的代码。event.data 中存有来自 worker 的数据。。
example.html: (主页面):
var myWorker = new Worker("worker_demo.js");
myWorker.onmessage = function (event) {
console.log("Called back by the worker!\n");
};
或者,也可以使用 addEventListener()添加事件监听器:
var myWorker = new Worker("worker_demo.js");
myWorker.addEventListener("message", function (event) {
console.log("Worker said : " + event.data);
}, false);
myWorker.postMessage("hello my worker"); // start the worker.
例子中的第一行创建了一个新的 worker 线程。第三行为 worker 设置了 message 事件的监听函数。当 worker 调用自己的 postMessage() 函数时就会向后台Worker发送数据,并且后台返回消息调用message这个事件处理函数。
2. 终止 web worker
如果你想立即终止一个运行中的 worker,可以调用 worker 的terminate()方法。被终止的Worker对象不能被重启或重用,我们只能新建另一个Worker实例来执行新的任务。
myWorker.terminate();
三. 简单demo演示
下面给出一个简单的web worker例子来验证一下子线程的执行是否对页面有影响:
index.html代码:
<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
<p>Count numbers:
<output id="result"></output>
</p>
<button onclick="startWorker()">Start Worker</button>
<button onclick="stopWorker()">Stop Worker</button>
<input type="text" value=""/>
<script>
var w;
function startWorker() {
if (typeof(Worker) !== "undefined") {
if (typeof(w) === "undefined") {
w = new Worker("demo_workers.js");
}
w.onmessage = function (event) {
document.getElementById("result").innerHTML = event.data;
};
} else {
document.getElementById("result").innerHTML = "Sorry, your browser does not support Web Workers...";
}
}
function stopWorker() {
w.terminate();
}
</script>
</body>
</html>
demo_workers.js代码:
function timedCount () {
for (var i = 0; i < 10000000000; i++) {
if (i % 100000 === 0) {
postMessage(i);
}
}
}
timedCount();
点击Start Worker按钮启动web worker,可以看到web worker开始工作,且在web worker正常工作时,我们仍然可以在input输入框中输入信息,这表示页面并没有因为web worker的运行而被阻塞:
另外要注意一点,web worker虽然是新启动的子线程,运行不会阻塞页面,但与主线程的交互会。以上面的代码为例,如果在web worker的for循环里面直接调用postMessage,仍然会感到页面的操作不够流畅(原因是主线程需要一直不停地处理子线程post过来的消息)。
web worker的介绍至此结束,接下来聊一聊web worker的应用场景。
四. web work 的应用场景
目前可以百度到的关于web worker的文章内容大部分都是从MDN复制过来的,极少有介绍在实际项目中是如何使用web worker的,当然,按笔者的理解有两方面的原因:
- web worker的兼容性问题,主流浏览器对web worker的兼容性还不够高(比如Safari ,IE就更不用说了);
- 在项目中引入web worker并不能带来质的改变(从这一点来说,websocket就不一样,引入websocker后基本可以替换掉项目里所有的轮询,达到性能优化的目的,但正常的项目决不可能设计成让前台来处理复杂的业务逻辑)。
当然,这也不表示web worker毫无用武之地,比如下面几个场景:
大数据的处理:
这里所说的大数据处理,并不是指数据量非常大,而是要从计算量来看,通常用时不能控制在毫秒级内的运算都可以考虑放在web worker中执行。
高频的用户交互:
高频的用户交互适用于根据用户的输入习惯、历史记录以及缓存等信息来协助用户完成输入的纠错、校正功能等类似场景,用户频繁输入的响应处理同样可以考虑放在web worker中执行。
最后声明一点,了解后台的同学千万不要认为web worker等同于后台意义的多线程,web worker现在有了多线程的形(有了多线程的用法),但还不具备多线程的神(不具备线程通信、锁等后台线程的基本特性),web worker的本质是支持我们把数据刷新与页面渲染两个动作拆开执行(不使用web worker的话这两个动作在主线程中是线性执行的)。