Web Worker使用教程
1. 概述
JavaScript是单线程模型，所有的任务都只能在一个线程上完成，一次只能做一件事情。 Web Worker的作用就是为JavaScript创建多线程环境，允许主线程创建Worker线程，将一些任务分配给后者运行，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。
优点：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。
注意：Worker一旦新建成功，就会始终运行，不会被主线程的活动（比如按钮点击等）打断。有利于随时响应主线程的通讯，但是Worker比较耗费资源，不应该过度使用，一旦使用应该关闭
注意事项
(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，与主线程的不一样，无法读取主线程所在的网页的DOM对象，也无法使用document、windown、parent这些对象。但是，Worker线程可以获取navigator和location对象。
(3) 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。
(4) 脚本限制：Worker线程不能执行alert()和confirm()，但可以使用XMLHttpRequest对象发出Ajax请求
(5) 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
1. 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。
var worker = new Worker('work.js');
复制代码Worker()构造函数的参数是一个脚本文件，该文件就是Worker线程索要执行的任务。由于Worker不能读取本地文件，所以这个脚本必须来自网络。如果下载不成功（比如404错误），Worker就会默默的失败。然后，主线程调用worker.postMessage()方法，向Worker发消息。
worker.postMessage('Hello World');
worker.postMessage({method: 'echo', args: ['Work']})
复制代码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，接收子线程发出来的消息。
worker.onmessage = function(event) {
console.log('Recevied message ' + event.data);
doSomething();
}
function doSomething() {
// 执行任务
worker.postMessage('Work done!');
}
复制代码Worker 完成任务以后，主线程就可以把它关掉
worker.terminate();
复制代码2. Worker线程
Worker线程内部需要有一个监听函数，监听message事件。
// 写法一:
self.addEventListener('message', function(e) {
this.postMessage('You said: ' + e.data);
}， false);
// 写法二:
addEventListener('message', function(e) {
this.postMessage('You said: ' + e.data);
}， false);
复制代码也可以根据主线程发过来的数据，worker线程可以调用不同的方法。
self.addEventListener('message', function(e) {
var data = e.data;
switch (data.cmd) {
case 'start':
self.postMessage('WORKER STARTER: ' + data.msg);
break;
case 'stop':
self.postMessage('WORKED STOPED: ' + data.msg);
self.close(); // Terminates the worker.
break;
default:
self.postMessage('Unknown commandL ' + data.msg);
}
}, false);
复制代码上述代码中，self.close()用于Worker内部关闭自身监听
3. Worker加载脚本
Worker内部如果需要加载其他脚本，有一个专门的方法importScripts()。
importScripts('script1.js);
// 同时加载多个脚本
importScripts('script1.js', 'script2.js');
复制代码4. 错误处理
主线程可以监听Worker是否发生错误，Worker会触发主线程的error事件。
worker.onerror(function(event) {
console.log([
'ERROR: Line', e.lineno, ' in ', e.filename, ': ', e.message
].join(''));
});
// 或者
worker.addEventListener('error', function(event) {
// ...
})
复制代码Worker 内部也可以监听error事件。
5. 关闭worker
// 主线程
worker.terminate();
// Worker 线程
self.close();
复制代码数据通信
前面提及，主线程和worker之间的通信可以是文本，也可以是对象也可以是二进制数据【File、Blob、ArrayBuffer等类型】，但是这种关系是拷贝关系即是传值而不是传地址，worker对通信内容的修改，不应该到主线程。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发给worker，后者再将其还原。
// 主线程
var uInt8Array = new Uint8Array(new ArrayBuffer(10));
for (var i = 0; i < uInt8Array.length; ++i) {
uInt8Array[i] = i * 2;
}
worker.postMessage(uInt8Array);
// Worker 进程
self.onmesssage = function(e) {
var uInt8Array = e.data;
postMessage('Inside worker.js: uInt8Array.toString() = ' + uInt8Array.toString());
postMessage('Inside worker.js: uInt8Array.byteLength = ' + uInt8Array.byteLength);
}
复制代码但是，拷贝方式发送二进制数据，会造成性能问题。比如，主线程向 Worker 发送一个 500MB 文件，默认情况下浏览器会生成一个原文件的拷贝。为了解决这个问题，JavaScript 允许主线程把二进制数据直接转移给子线程，但是一旦转移，主线程就无法再使用这些二进制数据了，这是为了防止出现多个线程同时修改数据的麻烦局面。这种转移数据的方法，叫做Transferable Objects。这使得主线程可以快速把数据交给 Worker，对于影像处理、声音处理、3D 运算等就非常方便了，不会产生性能负担。
如果要直接转移数据的控制权，就要使用下面的写法。
// Transferable Objects 格式
worker.postMessage(arrayBuffer, [arrayBuffer]);
// 例子
var ab = new ArrayBuffer(1);
worker.postMessage(ab, [ab]);
复制代码同页面的Web Worker
通常请下，Worker载入的是一个单独的JavaScript脚本，但是也可以载入与主线程在同一个网页的代码。
<!DOCTYPE html>
<body>
<script id="worker" type="app/worker">
addEventListener('message', function () {
postMessage('some message');
}, false);
</script>
</body>
</html>
复制代码上面是一段嵌入网页的脚本，注意必须指定script标签的type属性是一个浏览器不认识的值，上例是app/worker。然后，读取这一段嵌入页面的脚本，用 Worker 来处理。
var blob = new Blob([document.querySelector('#worker').textContent]);
var url = window.URL.createObjectURL(blob);
var worker = new Worker(url);
worker.onmessage = function (e) {
// e.data === 'some message'
};
复制代码上面代码中，先将嵌入网页的脚本代码，转成一个二进制对象，然后为这个二进制对象生成 URL，再让 Worker 加载这个 URL。这样就做到了，主线程和 Worker 的代码都在同一个网页上面。
事例：worker 线程完成轮询
有时，浏览器需要轮询服务器状态，以便第一时间得知状态改变。这个工作可以放在 Worker 里面。
function createWorker(f) {
var blob = new Blob(['(' + f.toString() +')()']);
var url = window.URL.createObjectURL(blob);
var worker = new Worker(url);
return worker;
}
var pollingWorker = createWorker(function (e) {
var cache;
function compare(new, old) { ... };
setInterval(function () {
fetch('/my-api-endpoint').then(function (res) {
var data = res.json();
if (!compare(data, cache)) {
cache = data;
self.postMessage(data);
}
})
}, 1000)
});
pollingWorker.onmessage = function () {
// render data
}
pollingWorker.postMessage('init');
复制代码上面代码中，Worker 每秒钟轮询一次数据，然后跟缓存做比较。如果不一致，就说明服务端有了新的变化，因此就要通知主线程。
实例：Worker新建Worker
Worker 线程内部还能再新建 Worker 线程（目前只有 Firefox 浏览器支持）。下面的例子是将一个计算密集的任务，分配到10个 Worker。
主线程代码如下。
var worker = new Worker('worker.js');
worker.onmessage = function (event) {
document.getElementById('result').textContent = event.data;
};
复制代码Worker 线程代码如下。
// worker.js
// settings
var num_workers = 10;
var items_per_worker = 1000000;
// start the workers
var result = 0;
var pending_workers = num_workers;
for (var i = 0; i < num_workers; i += 1) {
var worker = new Worker('core.js');
worker.postMessage(i * items_per_worker);
worker.postMessage((i + 1) * items_per_worker);
worker.onmessage = storeResult;
}
// handle the results
function storeResult(event) {
result += event.data;
pending_workers -= 1;
if (pending_workers <= 0)
postMessage(result); // finished!
}
复制代码上面代码中，Worker 线程内部新建了10个 Worker 线程，并且依次向这10个 Worker 发送消息，告知了计算的起点和终点。计算任务脚本的代码如下。
// core.js
var start;
onmessage = getStart;
function getStart(event) {
start = event.data;
onmessage = getEnd;
}
var end;
function getEnd(event) {
end = event.data;
onmessage = null;
work();
}
function work() {
var result = 0;
for (var i = start; i < end; i += 1) {
// perform some complex calculation here
result += 1;
}
postMessage(result);
close();
}
复制代码API
1. 主线程
浏览器原生提供Worker()构造函数，用来供主线程生成Worker线程。
var myWorker = new Worker(jsUrk, options);
复制代码Worker()构造函数，可以接受两个参数。第一个参数是脚本的网址（必须是同源），该参数是必须的，且只能加载JS脚本，否则会报错。第二个参数是配置对象，该对象可选，它的一个作用就是指定Worker的名称，用来区分多个Worker线程。
// 主线程
var myWorker = new Worker('worker.js', { name : 'myWorker' });
// Worker 线程
self.name // myWorker
复制代码Worker()构造函数返回一个 Worker 线程对象，用来供主线程操作 Worker。Worker 线程对象的属性和方法如下。
- Worker.onerror：指定 error 事件的监听函数。
- Worker.onmessage：指定 message 事件的监听函数，发送过来的数据在`Event.data`属性中。
- Worker.onmessageerror：指定 messageerror 事件的监听函数。发送的数据无法序列化成字符串时，会触发这个事件。
- Worker.postMessage()：向 Worker 线程发送消息。
- Worker.terminate()：立即终止 Worker 线程。
复制代码Worker 线程
Web Worker 有自己的全局对象，不是主线程的window，而是一个专门为 Worker 定制的全局对象。因此定义在window上面的对象和方法不是全部都可以使用。 Worker 线程有一些自己的全局属性和方法。
- self.name： Worker 的名字。该属性只读，由构造函数指定。
- self.onmessage：指定`message`事件的监听函数。
- self.onmessageerror：指定 messageerror 事件的监听函数。发送的数据无法序列化成字符串时，会触发这个事件。
- self.close()：关闭 Worker 线程。
- self.postMessage()：向产生这个 Worker 线程发送消息。
- self.importScripts()：加载 JS 脚本。本文系转载，前往查看
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