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HTML5 Web Worker的使用

Web Workers 是 HTML5 提供的一個(gè)javascript多線程解決方案,我們可以將一些大計(jì)算量的代碼交由web Worker運(yùn)行而不凍結(jié)用戶界面。,HTML5中國,中國最大的HTML5中文門戶。
       Web Workers 是 HTML5 提供的一個(gè)javascript多線程解決方案,我們可以將一些大計(jì)算量的代碼交由web Worker運(yùn)行而不凍結(jié)用戶界面。

       一:如何使用Worker

       Web Worker的基本原理就是在當(dāng)前javascript的主線程中,使用Worker類加載一個(gè)javascript文件來開辟一個(gè)新的線程,起到互不阻塞執(zhí)行的效果,并且提供主線程和新線程之間數(shù)據(jù)交換的接口:postMessage,onmessage。

       那么如何使用呢,我們看一個(gè)例子:

  1. //worker.js
  2. onmessage =function (evt){
  3.   var d = evt.data;//通過evt.data獲得發(fā)送來的數(shù)據(jù)
  4.   postMessage( d );//將獲取到的數(shù)據(jù)發(fā)送會(huì)主線程
  5. }
復(fù)制代碼

       HTML頁面:test.html

  1. <!DOCTYPE HTML>
  2. <html>
  3. <head>
  4. <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
  5. <script type="text/javascript">
  6. //WEB頁主線程
  7. var worker =new Worker("worker.js"); //創(chuàng)建一個(gè)Worker對(duì)象并向它傳遞將在新線程中執(zhí)行的腳本的URL
  8. worker.postMessage("hello world");     //向worker發(fā)送數(shù)據(jù)
  9. worker.onmessage =function(evt){     //接收worker傳過來的數(shù)據(jù)函數(shù)
  10.    console.log(evt.data);              //輸出worker發(fā)送來的數(shù)據(jù)
  11. }
  12. </script>
  13. </head>
  14. <body></body>
  15. </html>
復(fù)制代碼

       Chrome瀏覽器打開test.html后,控制臺(tái)輸出  ”hello world” 表示程序執(zhí)行成功。通過這個(gè)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(gè)JS文件來創(chuàng)建一個(gè)worker,同時(shí)返回一個(gè)worker實(shí)例。

       2.通過worker.postMessage( data ) 方法來向worker發(fā)送數(shù)據(jù)。

       3.綁定worker.onmessage方法來接收worker發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。

       4.可以使用 worker.terminate() 來終止一個(gè)worker的執(zhí)行。

       worker新線程:

       1.通過postMessage( data ) 方法來向主線程發(fā)送數(shù)據(jù)。

       2.綁定onmessage方法來接收主線程發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。

       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(gè)fibonacci數(shù)列的例子。

       大家知道在數(shù)學(xué)上,fibonacci數(shù)列被以遞歸的方法定義:F0=0,F(xiàn)1=1,F(xiàn)n=F(n-1)+F(n-2)(n>=2,n∈N*),而javascript的常用實(shí)現(xiàn)為:

  1. var fibonacci =function(n) {
  2.     return n <2? n : arguments.callee(n -1) + arguments.callee(n -2);
  3. };
  4. //fibonacci(36)
復(fù)制代碼

       在chrome中用該方法進(jìn)行39的fibonacci數(shù)列執(zhí)行時(shí)間為19097毫秒 ,而要計(jì)算40的時(shí)候?yàn)g覽器直接提示腳本忙了。

       由于javascript是單線程執(zhí)行的,在求數(shù)列的過程中瀏覽器不能執(zhí)行其它javascript腳本,UI渲染線程也會(huì)被掛起,從而導(dǎo)致瀏覽器進(jìn)入僵死狀態(tài)。使用web worker將數(shù)列的計(jì)算過程放入一個(gè)新線程里去執(zhí)行將避免這種情況的出現(xiàn)。具體看例子:

  1. //fibonacci.js
  2. var fibonacci =function(n) {
  3.     return n <2? n : arguments.callee(n -1) + arguments.callee(n -2);
  4. };
  5. onmessage =function(event) {
  6.     var n = parseInt(event.data, 10);
  7.     postMessage(fibonacci(n));
  8. };
復(fù)制代碼

       HTML頁面:fibonacci.html

  1. <!DOCTYPE HTML>
  2. <html>
  3. <head>
  4. <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
  5. <title>web worker fibonacci</title>
  6. <script type="text/javascript">
  7.   onload =function(){
  8.       var worker =new Worker('fibonacci.js');  
  9.       worker.addEventListener('message', function(event) {
  10.         var timer2 = (new Date()).valueOf();
  11.            console.log( '結(jié)果:'+event.data, '時(shí)間:'+ timer2, '用時(shí):'+ ( timer2  - timer ) );
  12.       }, false);
  13.       var timer = (new Date()).valueOf();
  14.       console.log('開始計(jì)算:40','時(shí)間:'+ timer );
  15.       setTimeout(function(){
  16.           console.log('定時(shí)器函數(shù)在計(jì)算數(shù)列時(shí)執(zhí)行了', '時(shí)間:'+ (new Date()).valueOf() );
  17.       },1000);
  18.       worker.postMessage(40);
  19.       console.log('我在計(jì)算數(shù)列的時(shí)候執(zhí)行了', '時(shí)間:'+ (new Date()).valueOf() );
  20.   }  
  21.   </script>
  22. </head>
  23. <body>
  24. </body>
  25. </html>
復(fù)制代碼

       在Chrome中打開fibonacci.html,控制臺(tái)得到如下輸出:

  1. 開始計(jì)算:40 時(shí)間:1316508212705
  2. 我在計(jì)算數(shù)列的時(shí)候執(zhí)行了 時(shí)間:1316508212734
  3. 定時(shí)器函數(shù)在計(jì)算數(shù)列時(shí)執(zhí)行了 時(shí)間:1316508213735
  4. 結(jié)果:102334155 時(shí)間:1316508262820 用時(shí):50115
復(fù)制代碼

       這個(gè)例子說明在worker中執(zhí)行的fibonacci數(shù)列的計(jì)算并不會(huì)影響到主線程的代碼執(zhí)行,完全在自己獨(dú)立的線程中計(jì)算,只是在計(jì)算完成之后將結(jié)果發(fā)回主線程。

       利用web worker我們可以在前端執(zhí)行一些復(fù)雜的大量運(yùn)算而不會(huì)影響頁面的展示,并且不會(huì)彈出惡心的腳本正忙提示。

       下面這個(gè)例子使用了web worker來計(jì)算場景中的像素,場景打開時(shí)是一片一片進(jìn)行繪制的,一個(gè)worker只計(jì)算一塊像素值。

       http://nerget.com/rayjs-mt/rayjs.html

       三:Worker的其他嘗試

       我們已經(jīng)知道Worker通過接收一個(gè)URL來創(chuàng)建一個(gè)worker,那么我們是否可以利用web worker來做一些類似jsonp的請(qǐng)求呢,大家知道jsonp是通過插入script標(biāo)簽來加載json數(shù)據(jù)的,而script元素在加載和執(zhí)行過程中都是阻塞式的,如果能利用web worker實(shí)現(xiàn)異步加載將會(huì)非常不錯(cuò)。

       下面這個(gè)例子將通過 web worker、jsonp、ajax三種不同的方式來加載一個(gè)169.42KB大小的JSON數(shù)據(jù)

  1. // /aj/webWorker/core.js
  2. function $E(id) {
  3.     return document.getElementById(id);
  4. }
  5. onload =function() {
  6.     //通過web worker加載
  7.     $E('workerLoad').onclick =function() {
  8.         var url ='http://js.wcdn.cn/aj/mblog/face2';
  9.         var d = (new Date()).valueOf();
  10.         var worker =new Worker(url);
  11.         worker.onmessage =function(obj) {
  12.             console.log('web worker: '+ ((new Date()).valueOf() - d));
  13.         };
  14.     };
  15.     //通過jsonp加載
  16.     $E('jsonpLoad').onclick =function() {
  17.         var url ='http://js.wcdn.cn/aj/mblog/face1';
  18.         var d = (new Date()).valueOf();
  19.         STK.core.io.scriptLoader({
  20.             method:'post',
  21.             url : url,
  22.             onComplete : function() {
  23.                 console.log('jsonp: '+ ((new Date()).valueOf() - d));
  24.             }
  25.         });
  26.     };
  27.     //通過ajax加載
  28.     $E('ajaxLoad').onclick =function() {
  29.         var url ='http://js.wcdn.cn/aj/mblog/face';
  30.         var d = (new Date()).valueOf();
  31.         STK.core.io.ajax({
  32.             url : url,
  33.             onComplete : function(json) {
  34.                 console.log('ajax: '+ ((new Date()).valueOf() - d));
  35.             }
  36.         });
  37.     };
  38. };
復(fù)制代碼

       HTML頁面:/aj/webWorker/worker.html

  1. <!DOCTYPE HTML>
  2. <html>
  3. <head>
  4. <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
  5. <title>Worker example: load data</title>
  6. <script src="http://js.t.sinajs.cn/STK/js/gaea.1.14.js" type="text/javascript"></script>
  7. <script type="text/javascript" src="http://js.wcdn.cn/aj/webWorker/core.js"></script>
  8. </head>
  9. <body>
  10.     <input type="button" id="workerLoad" value="web worker加載"></input>
  11.     <input type="button" id="jsonpLoad" value="jsonp加載"></input>
  12.     <input type="button" id="ajaxLoad" value="ajax加載"></input>
  13. </body>
  14. </html>
復(fù)制代碼

       設(shè)置HOST

  1. 127.0.0.1 js.wcdn.cn
復(fù)制代碼

       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(shù)據(jù),得到控制臺(tái)輸出:

  1. web worker: 174
  2. jsonp: 25
  3. ajax: 38
復(fù)制代碼

       多試幾次發(fā)現(xiàn)通過jsonp和ajax加載數(shù)據(jù)的時(shí)間相差不大,而web worker的加載時(shí)間一直處于高位,所以用web worker來加載數(shù)據(jù)還是比較慢的,即便是大數(shù)據(jù)量情況下也沒任何優(yōu)勢,可能是Worker初始化新起線程比較耗時(shí)間。除了在加載過程中是無阻塞的之外沒有任何優(yōu)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(dāng)點(diǎn)擊 ”web worker加載” 加載按鈕時(shí)Chrome下無任何反映,F(xiàn)F6下提示錯(cuò)誤。由此我們可以知道web worker是不支持跨域加載JS的,這對(duì)于將靜態(tài)文件部署到單獨(dú)的靜態(tài)服務(wù)器的網(wǎng)站來說是個(gè)壞消息。

       所以web worker只能用來加載同域下的json數(shù)據(jù),而這方面ajax已經(jīng)可以做到了,而且效率更高更通用。還是讓W(xué)orker做它自己擅長的事吧。

       四:總結(jié)

       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(gè)JS進(jìn)行大量的復(fù)雜計(jì)算而不掛起主進(jìn)程,并通過postMessage,onmessage進(jìn)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(fā)送請(qǐng)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(nèi)代碼不能訪問DOM

       3.各個(gè)瀏覽器對(duì)Worker的實(shí)現(xiàn)不大一致,例如FF里允許worker中創(chuàng)建新的worker,而Chrome中就不行

       4.不是每個(gè)瀏覽器都支持這個(gè)新特性

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