Web Worker

Web Server的简单介绍

概述

Web Worker使得一个Web应用程序可以在与主执行线程分离的后台线程中运行一个脚本操作。这样做的好处是可以在一个单独的线程中执行任务，从而允许主（通常是UI）线程运行而不被阻塞。
它的作用就是给JS创造多线程运行环境，允许主线程创建worker线程，分配任务给后者，主线程运行的同时worker线程也在运行，相互不干扰，在worker线程运行结束后把结果返回给主线程。这样做的好处是主线程可以把计算密集型或高延迟的任务交给worker线程执行，这样主线程就会变得轻松，不会被阻塞或拖慢。这并不意味着JS语言本身支持了多线程能力，而是浏览器作为宿主环境提供了JS一个多线程运行的环境。
不过因为worker一旦新建，就会一直运行，不会被主线程的活动打断，这样有利于随时响应主线程的通性，但是也会造成资源的浪费，所以不应过度使用，用完注意关闭。或者说：如果worker无实例引用，该worker空闲后立即会被关闭；如果worker实列引用不为0，该worker空闲也不会被关闭。

使用

限制

• 同源限制
  worker线程执行的脚本文件必须和主线程的脚本文件同源，这是当然的了，总不能允许worker线程到别人电脑上到处读文件吧
• 文件限制
  为了安全，worker线程无法读取本地文件，它所加载的脚本必须来自网络，且需要与主线程的脚本同源
• DOM操作限制
  worker线程在与主线程的window不同的另一个全局上下文中运行，其中无法读取主线程所在网页的DOM对象，也不能获取 document、window等对象，但是可以获取navigator、location(只读)、XMLHttpRequest、setTimeout族等浏览器API。
• 通信限制
  worker线程与主线程不在同一个上下文，不能直接通信，需要通过postMessage方法来通信。
• 脚本限制
  worker线程不能执行alert、confirm，但可以使用 XMLHttpRequest 对象发出ajax请求。

例子

worker线程的js文件

// workerThread1.js
let i = 1
function simpleCount() {
  i++
  self.postMessage(i)
  setTimeout(simpleCount, 1000)
}
simpleCount()
self.onmessage = ev => {
  postMessage(ev.data + ' 呵呵~')
}

html文件中

<div>
  Worker 输出内容：<span id='app'></span>
  <input type='text' title='' id='msg'>
  <button onclick='sendMessage()'>发送</button>
  <button onclick='stopWorker()'>stop!</button>
</div>

<script type='text/javascript'>
  if (typeof(Worker) === 'undefined')	// 使用Worker前检查一下浏览器是否支持
    document.writeln(' Sorry! No Web Worker support.. ')
  else {
    window.w = new Worker('workerThread1.js')
    window.w.onmessage = ev => {
      document.getElementById('app').innerHTML = ev.data
    }
    
    window.w.onerror = err => {
      w.terminate()
      console.log(error.filename, error.lineno, error.message) // 发生错误的文件名、行号、错误内容
    }
    
    function sendMessage() {
      const msg = document.getElementById('msg')
      window.w.postMessage(msg.value)
    }
    
    function stopWorker() {
      window.w.terminate()
    }
  }
</script>

API

主线程中的api，worker表示是 Worker 的实例

worker.postMessage: 主线程往worker线程发消息，消息可以是任意类型数据，包括二进制数据
worker.terminate: 主线程关闭worker线程
worker.onmessage: 指定worker线程发消息时的回调，也可以通过worker.addEventListener(‘message’,cb)的方式
worker.onerror: 指定worker线程发生错误时的回调，也可以 worker.addEventListener(‘error’,cb)

Worker线程中全局对象为 self，代表子线程自身，这时 this指向self

self.postMessage: worker线程往主线程发消息，消息可以是任意类型数据，包括二进制数据
self.close: worker线程关闭自己
self.onmessage: 指定主线程发worker线程消息时的回调，也可以self.addEventListener(‘message’,cb)
self.onerror: 指定worker线程发生错误时的回调，也可以 self.addEventListener(‘error’,cb)

注意，w.postMessage(aMessage, transferList) 方法接受两个参数，aMessage 是可以传递任何类型数据的，包括对象，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。一个可选的 Transferable对象的数组，用于传递所有权。如果一个对象的所有权被转移，在发送它的上下文中将变为不可用（中止），并且只有在它被发送到的worker中可用。可转移对象是如ArrayBuffer，MessagePort或ImageBitmap的实例对象，transferList数组中不可传入null。

worker线程中加载脚本的api

importScripts(‘script1.js’) // 加载单个脚本
importScripts(‘script1.js’, ‘script2.js’) // 加载多个脚本

实战场景

• 加密数据
  有些加解密的算法比较复杂，或者在加解密很多数据的时候，这会非常耗费计算资源，导致UI线程无响应，因此这是使用Web Worker的好时机，使用Worker线程可以让用户更加无缝的操作UI。
• 预取数据
  有时候为了提升数据加载速度，可以提前使用Worker线程获取数据，因为Worker线程是可以是用 XMLHttpRequest 的。
• 预渲染
  在某些渲染场景下，比如渲染复杂的canvas的时候需要计算的效果比如反射、折射、光影、材料等，这些计算的逻辑可以使用Worker线程来执行，也可以使用多个Worker线程，这里有个射线追踪的示例。
• 复杂数据处理场景
  某些检索、排序、过滤、分析会非常耗费时间，这时可以使用Web Worker来进行，不占用主线程。
• 预加载图片
  有时候一个页面有很多图片，或者有几个很大的图片的时候，如果业务限制不考虑懒加载，也可以使用Web Worker来加载图片，可以参考一下这篇文章的探索，这里简单提要一下。