HTML5规范之Web Worker入门

时间：2023-01-31 19:37:24

1.什么是Web Worker?

在web worker规范产生之前，dom渲染和javascript代码执行是在同一个浏览器线程中执行的。也就是说：渲染dom的时候不能执行javascript代码，执行javascript代码的时候，UI界面会暂停响应。如果javascript代码执行时间很长，那么UI就会无响应，这就是所谓的页面卡死。Web Workers是 HTML5 提供的一个javascript多线程解决方案，我们可以将一些耗时的javascript代码交由web Worker运行而不冻结用户界面。也就是说web worker和UI界面是运行在不同线程中的。

2.检测浏览器对Web Worker支持

web worker是HTML5中新增的特性，一般的主流浏览器都是支持的，但不是所有的浏览器都支持。我用的是chrome 46，是支持web worker的。我们可以使用下面这段代码，来检测浏览器是否支持web worker。 
if(typeof(window.Worker)!=="undefined")
{
// Yes! Web worker support!
}
else
{
// Sorry! No Web Worker support..
}

3.创建web worker文件

web worker一般是存放在一个单独的js文件中，由使用它的html页面来加载。 
//my_worker.js

//这里this并不是传统意义上的window对象,而是一个WorkGlobalScope对象
var self = this;


// worker入口,类似于Thread的run方法
self.onmessage = function(evt){

// 接收传递过来的参数
var millSeconds = evt.data;

wait(millSeconds);

console.log("work time is: " + new Date());

// 返回数据给调用者
postMessage("from worker's message.");
}


function wait(millSeconds)
{
var begin = new Date().getTime();
var end = new Date().getTime();
while(end - begin < millSeconds)
{
end = new Date().getTime();
}
}

worker新线程使用通过postMessage和onmessage方法： 1.通过postMessage( data ) 方法来向主线程发送数据。 2.绑定onmessage方法来接收主线程发送过来的数据。

4.创建Web Worker对象

有了web worker文件之后，我们就可以在自己的HTML页面中调用它。 
<!DOCTYPE HTML>
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
<script type="text/javascript">
// 开启一个web worker线程(加载js文件,创建worker对象)
var worker =new Worker("my_worker.js"); 

// 传递数据给work
worker.postMessage(5000);     

console.log("continue ...");

// 接收work返回的数据
worker.onmessage =function(evt){    
console.log("main now is: " + new Date());            
console.log(evt.data);              
}

console.log("no wait ...");

</script>
 </head>
<body></body>
</html>

我们的main.htm(WEB主线程)主要做以下事情： 1.通过 worker = new Worker( url ) 加载一个JS文件来创建一个worker，同时返回一个worker实例。
2.通过worker.postMessage( data ) 方法来向worker发送数据。
3.绑定worker.onmessage方法来接收worker发送过来的数据。
4.使用 worker.terminate() 来终止一个worker,释放占用的资源。

5.运行含Web Worker的页面

上面的main.html页面使用了Web Work，必需将main.html和my_worker.js部署到web容器(比如Tomcat)下才能运行。如果直接在本地运行main.html页面，会报错： 
Uncaught SecurityError: Failed to construct 'Worker': Script at 'file:///C:/Users/a00228097/Desktop/work/worker.js' cannot be accessed from origin 'null'.
这是因为我用的是chrome浏览器，chrome不支持这种本地使用本地方式使用Web Worker。不过别的浏览器可能就支持，所以还是把main.html页面放在web容器中运行更靠谱。

6.Web Worker的跨域访问限制

在main.html中通过new Work(url)来创建work对象，加载的js文件不能跨域。比如我们将main.html放在端口是8080的Tomcat下，将my_worker.js放在端口是9090的Tomcat下，那么main.html是不能使用my_work.js的。 
var worker =new Worker("http://localhost:9090/demo/my_worker.js"); 
/*
Uncaught SecurityError: Failed to construct 'Worker': 
Script at 'http://localhost:9090/demo/my_worker.js' 
cannot be accessed from origin 'http://localhost:8080'.
*/

7.Web Worker的异常处理和终止

WEB主线程加载web worker一般没有什么异常，不过也有2种情况会导致创建web work报错，比如我们跨域访问web worker文件，再比如web work中的js代码出现了未捕获的异常。如果main.html需要关注这些异常，那么我们可以使用onerror回调： 
var worker =new Worker("my_worker.js"); 

worker.onerror = function(e){
console.log("load web worker error."+e);
};

当main.html不再需要使用web worker的时候，需要调用worker对象的terminate()方法来释放web worker占用的资源。 
worker.terminate();

8.web worker中使用importScripts加载外部js

我们知道在html页面中，可以使用<script>标签加载外部的js文件，而且script标签还支持跨域加载js。如果我们的web worker中也需要访问外部的js文件，那么可以使用importScripts函数来加载文件，而且也是跨域的。 
//my_worker.js


var self  =this;
importScripts("http://localhost:9090/demo/util.js");
importScripts("math.js");

onmessage = function(evt){

var millSeconds = evt.data;

wait(millSeconds);

console.log("work time is: " + new Date());
postMessage("from worker's message.");

warn("sss");//调用util.js中的warn函数
}


function wait(millSeconds)
{
var begin = new Date().getTime();
var end = new Date().getTime();
while(end - begin < millSeconds)
{
end = new Date().getTime();
}
}

importScripts使用方式如下： 
importScripts('script1.js');
importScripts('script2.js');

//Which can also be written as a single import statement:
importScripts('script3.js', 'script4.js');

9.Web Work的局限性

在web worker的js中无法访问main.html中的DOM对象、window对象、document对象等，这是属于功能上的局限性。还有不同厂家的浏览器对Web Worker规范的实现并不一致，导致运行效果的差异。这篇文章介绍了web worker中一些API的不兼容性。所以使用web worker需要小心，不然会导致功能性问题和兼容性问题。

10.使用Blob URL实现Web Worker的inline

一般来说web worker都是放在一个单独的外部js文件中的，这就是最佳实践。如果只是为了自己平时测试需要，将web worker和main.html放在一起也是可以的。需要借助window.URL.createObjectURL()来实现inline。比如下面的main.html是可以正常运行的。 
<!DOCTYPE HTML>
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
<script type="text/javascript">
var blob = new Blob(["onmessage = function(e) { postMessage('msg from worker'); }"]);

// Obtain a blob URL reference to our worker 'file'.
var blobURL = window.URL.createObjectURL(blob);

var worker = new Worker(blobURL);
worker.onmessage = function(e) {
console.log(e.data);
};

worker.postMessage(1); // Start the worker.

</script>
 </head>
<body></body>
</html>

参考文章： 1. The Basics of Web Workers 
2.TML5 Web Worker
3.Web Workers specification
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