初探Web Workers

Web Workers 是什么

Web Workers are a simple means for web content to run scripts in background threads. The worker thread can perform tasks without interfering with the user interface.^[1]

简单的翻译就是：Web Workers是一个关于在 web 内容中跑脚本的后台线程的简单方法。工作线程可以在不干扰用户界面的同时执行任务。

看完上面的描述后，可以了解到，他可以在 Web 页面中创建线程(或进程，不同浏览器中的 Worker 实现不一样)去执行主程序之外的其他任务。

使用 WebWorker

要使用 webWorker 很简单，首先创建一个worker实例

new Worker(URL, options);
/**
 * 它接受两个参数，分别是：
 * URL 表示worker 将执行的脚本的URL。它必须遵守同源策略
 * options {
 *   type: 'classic' | 'module', // 用以指定 worker 类型的  DOMString 值.
 *   credentials: 'omit' | 'same-origin' | 'include', // 用以指定 worker 凭证的 DOMString 值
 *   name: string, // 在 DedicatedWorkerGlobalScope 的情况下，用来表示 worker 的 scope 的一个 DOMString 值，主要用于调试目的
 * }
 */

webworker 实例提供两个监听器：onmessage和onerror。同时他还提供postMessage方法
onmessage就是监听到数据传入时触发的方法，onerror则是用于错误捕捉.
postMessage用于传输数据到工作线程。
通过这些监听器和方法，可以了解到 worker 的工作流程如下图。

根据时序图可以编写出程序：

// main.js
const worker = new Worker("worker.js");
worker.postMessage("hello");

worker.onmessage = function (e) {
  console.log(e.data); // Result: hello
  worker.terminate();
};
worker.terminate();

// worker.js
self.onmessage = function (e) {
  console.log(e.data); // hello
  var workerResult = "Result: " + e.data;
  postMessage(workerResult);
};

上述代码就是一个简单的 worker 工作流程。
主线程创建 worker 后，加载 worker.js，**worker.js 必须与主页面同源的!!**，之后 worker 向线程发送消息。
worker.js 收到消息后，执行应的代码，再执行window.PostMessage将数据返回到主页面中。
主页面收到信息后触发 onmessage 方法，最后调用terminate结束工作线程。
自此，主页面与工作线程通信结束

Worker 的全局作用域

可以注意到，worker是一个 JS 脚本文件那么可以知道，他的作用域与主页面是独立的，也就是他们不共享作用与，所以 web worker 是无法改变 DOM 的。可以看到，worker 线程与主页面相比功能是有限的。
worker 中的全局提供的全局方法有^[2]:

最小化的 navigator 对象，包括 onLine，appName，appVersion，userAgent，platform 属性
提供只读的 location
提供 setTimeout，setInterval，clearTimeout，clearInterval 方法
提供 XMLHttpRequest

除此之外 worker 中还能引入其他的脚本文件，我们可以调用importScript()的方法接受一个或多个脚本文件。又是需要注意，引入的脚本不能使用包含页面操作的代码。

共享 Worker

上面介绍的 worker 是只能被生成它的父页面所调用，他是被一个主页面所独占的，这样的 worker 就叫做专用worker
除了专用 worker，还有一种工作线程可以被多个主页面所调用，这种 worker 就叫做共享 Worker。
window 提供shareWorker类来创建共享 Worker

// 传入的参数与专用worker一致
const share = new ShareWorker(URL, options);
/**
 * share返回一个port属性
 * share.port
 * share.port.start() 开放传输的端口
 * share.port.end() 关闭传输的端口
 * share.port.postMessage() 发送消息，必须先调用share.port.start方法
 */

了解了共享 Worker 后，我们再来写一个例子

// main_1.js 主页面 1
const share = new ShareWorker("worker.js");
share.port.start();
share.port.postMessage("hello");
// 接收消息出发
share.port.onmessage = function (e) {
  console.log(e.data); // Result: hello
};

// worker.js
onconnect = function (e) {
  const main_1 = e.port[0];
  main_1.onmessage = function (e) {
    main_1.postMessage(`Result: ${e.data}`);
  };
};

小结

本文主要介绍了 web workers 的概念和作用。

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参考

Web Workers
JavaScript 高级程序设计