淺談HTML5 Web Worker的使用

2024-09-05 07:22:17

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供稿：網友

Web Worker是HTML5提供的一個javascript多線程解決方案，我們可以將一些大計算量的代碼交由web Worker運行而不凍結用戶界面。

一：如何使用Worker

Web Worker的基本原理就是在當前javascript的主線程中，使用Worker類加載一個javascript文件來開辟一個新的線程，起到互不阻塞執行的效果，并且提供主線程和新線程之間數據交換的接口：postMessage，onmessage。

那么如何使用呢，我們看一個例子：

//worker.jsonmessage =function (evt){  var d = evt.data;//通過evt.data獲得發送來的數據  postMessage( d );//將獲取到的數據發送會主線程}

HTML頁面：test.html

<!DOCTYPE HTML><html><head> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/> <script type="text/javascript">//WEB頁主線程var worker =new Worker("worker.js"); //創建一個Worker對象并向它傳遞將在新線程中執行的腳本的URL worker.postMessage("hello world");     //向worker發送數據 worker.onmessage =function(evt){     //接收worker傳過來的數據函數   console.log(evt.data);              //輸出worker發送來的數據 } </script> </head> <body></body></html>

用Chrome瀏覽器打開test.html后，控制臺輸出 "hello world" 表示程序執行成功。

通過這個例子我們可以看出使用web worker主要分為以下幾部分

WEB主線程:

1.通過 worker = new Worker( url ) 加載一個JS文件來創建一個worker，同時返回一個worker實例。

2.通過worker.postMessage( data ) 方法來向worker發送數據。

3.綁定worker.onmessage方法來接收worker發送過來的數據。

4.可以使用 worker.terminate() 來終止一個worker的執行。

worker新線程：

1.通過postMessage( data ) 方法來向主線程發送數據。

2.綁定onmessage方法來接收主線程發送過來的數據。

二：Worker能做什么

知道了如何使用web worker ，那么它到底有什么用，可以幫我們解決那些問題呢。我們來看一個fibonacci數列的例子。

大家知道在數學上，fibonacci數列被以遞歸的方法定義：F0=0，F1=1，Fn=F(n-1)+F(n-2)（n>=2，n∈N*），而javascript的常用實現為：　

var fibonacci =function(n) {    return n <2? n : arguments.callee(n -1) + arguments.callee(n -2);};//fibonacci(36)

在chrome中用該方法進行39的fibonacci數列執行時間為19097毫秒，而要計算40的時候瀏覽器直接提示腳本忙了。

由于javascript是單線程執行的，在求數列的過程中瀏覽器不能執行其它javascript腳本，UI渲染線程也會被掛起，從而導致瀏覽器進入僵死狀態。使用web worker將數列的計算過程放入一個新線程里去執行將避免這種情況的出現。具體看例子：

//fibonacci.jsvar 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));};

HTML頁面：fibonacci.html

<!DOCTYPE HTML><html><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/><title>web worker fibonacci</title><script type="text/javascript">  onload =function(){      var worker =new Worker('fibonacci.js');        worker.addEventListener('message', function(event) {        var timer2 = (new Date()).valueOf();           console.log( '結果：'+event.data, '時間:'+ timer2, '用時：'+ ( timer2  - timer ) );      }, false);      var timer = (new Date()).valueOf();      console.log('開始計算：40','時間:'+ timer );      setTimeout(function(){          console.log('定時器函數在計算數列時執行了', '時間:'+ (new Date()).valueOf() );      },1000);      worker.postMessage(40);      console.log('我在計算數列的時候執行了', '時間:'+ (new Date()).valueOf() );  }    </script></head><body></body></html>

在Chrome中打開fibonacci.html，控制臺得到如下輸出：

開始計算：40 時間:1316508212705
我在計算數列的時候執行了時間:1316508212734
定時器函數在計算數列時執行了時間:1316508213735
結果：102334155 時間:1316508262820 用時：50115

這個例子說明在worker中執行的fibonacci數列的計算并不會影響到主線程的代碼執行，完全在自己獨立的線程中計算，只是在計算完成之后將結果發回主線程。

利用web worker我們可以在前端執行一些復雜的大量運算而不會影響頁面的展示，并且不會彈出惡心的腳本正忙提示。

下面這個例子使用了web worker來計算場景中的像素，場景打開時是一片一片進行繪制的，一個worker只計算一塊像素值。

三：Worker的其他嘗試

我們已經知道Worker通過接收一個URL來創建一個worker，那么我們是否可以利用web worker來做一些類似jsonp的請求呢，大家知道jsonp是通過插入script標簽來加載json數據的，而script元素在加載和執行過程中都是阻塞式的，如果能利用web worker實現異步加載將會非常不錯。

下面這個例子將通過 web worker、jsonp、ajax三種不同的方式來加載一個169.42KB大小的JSON數據

// /aj/webWorker/core.jsfunction $E(id) {    return document.getElementById(id);}onload =function() {    //通過web worker加載    $E('workerLoad').onclick =function() {        var url ='http://js.wcdn.cn/aj/mblog/face2';        var d = (new Date()).valueOf();        var worker =new Worker(url);        worker.onmessage =function(obj) {            console.log('web worker: '+ ((new Date()).valueOf() - d));        };    };    //通過jsonp加載    $E('jsonpLoad').onclick =function() {        var url ='http://js.wcdn.cn/aj/mblog/face1';        var d = (new Date()).valueOf();        STK.core.io.scriptLoader({            method:'post',            url : url,            onComplete : function() {                console.log('jsonp: '+ ((new Date()).valueOf() - d));            }        });    };    //通過ajax加載    $E('ajaxLoad').onclick =function() {        var url ='http://js.wcdn.cn/aj/mblog/face';        var d = (new Date()).valueOf();        STK.core.io.ajax({            url : url,            onComplete : function(json) {                console.log('ajax: '+ ((new Date()).valueOf() - d));            }        });    };};

HTML頁面：/aj/webWorker/worker.html

<!DOCTYPE HTML><html><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/><title>Worker example: load data</title><script src="http://js.t.sinajs.cn/STK/js/gaea.1.14.js" type="text/javascript"></script><script type="text/javascript" src="http://js.wcdn.cn/aj/webWorker/core.js"></script></head><body>    <input type="button" id="workerLoad" value="web worker加載"></input>    <input type="button" id="jsonpLoad" value="jsonp加載"></input>    <input type="button" id="ajaxLoad" value="ajax加載"></input></body></html>

設置HOST

127.0.0.1 js.wcdn.cn

通過 http://js.wcdn.cn/aj/webWorker/worker.html 訪問頁面然后分別通過三種方式加載數據，得到控制臺輸出：

web worker: 174jsonp: 25ajax: 38

多試幾次發現通過jsonp和ajax加載數據的時間相差不大，而web worker的加載時間一直處于高位，所以用web worker來加載數據還是比較慢的，即便是大數據量情況下也沒任何優勢，可能是Worker初始化新起線程比較耗時間。除了在加載過程中是無阻塞的之外沒有任何優勢。

那么web worker是否能支持跨域js加載呢，這次我們通過http://127.0.0.1/aj/webWorker/worker.html 來訪問頁面，當點擊 "web worker加載" 加載按鈕時Chrome下無任何反映，FF6下提示錯誤。由此我們可以知道web worker是不支持跨域加載JS的，這對于將靜態文件部署到單獨的靜態服務器的網站來說是個壞消息。

所以web worker只能用來加載同域下的json數據，而這方面ajax已經可以做到了，而且效率更高更通用。還是讓Worker做它自己擅長的事吧。

四：總結

web worker看起來很美好，但處處是魔鬼。

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，并通過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

有那些局限性：

1.不能跨域加載JS

2.worker內代碼不能訪問DOM