Web Workers 是 HTML5 提供的一个javascript多线程解决方案,我们可以将一些大计算量的代码交由web Worker运行而不冻结用户界面。
一:如何使用Worker
Web Worker的基本原理就是在当前javascript的主线程中,使用Worker类加载一个javascript文件来开辟一个新的线程,起到互不阻塞执行的效果,并且提供主线程和新线程之间数据交换的接口:postMessage,onmessage。
那么如何使用呢,我们看一个例子:
JavaScript Code复制内容到剪贴板
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-
onmessage =function (evt){
-
var d = evt.data;
-
postMessage( d );
- }
HTML页面:test.html
XML/HTML Code复制内容到剪贴板
- nbsp;HTML>
-
html>
-
span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="20_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="20" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=head&k0=head&kdi0=0&luki=6&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="20_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">headspan>a>span>>
-
meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
-
script type="text/span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="21_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="21" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=javascript&k0=javascript&kdi0=0&luki=9&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="21_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">javascriptspan>a>span>">
- //WEB页主线程
-
var worker =new Worker("worker.js"); //创建一个Worker对象并向它传递将在新线程中执行的脚本的URL
- worker.postMessage("hello world"); //向worker发送数据
-
worker.onmessage =function(evt){ //接收worker传过来的数据span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="22_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="22" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=%BA%AF%CA%FD&k0=%BA%AF%CA%FD&kdi0=0&luki=2&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="22_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">函数span>a>span>
-
console.log(evt.span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="23_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="23" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=data&k0=data&kdi0=0&luki=4&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="23_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">dataspan>a>span>); //输出worker发送来的数据
- }
-
script>
-
head>
-
body>body>
-
html>
用Chrome浏览器打开test.html后,控制台输出 ”hello world” 表示程序执行成功。
通过这个例子我们可以看出使用web worker主要分为以下几部分
WEB主线程:
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.可以使用 worker.terminate() 来终止一个worker的执行。
worker新线程:
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。
二:Worker能做什么
知道了如何使用web worker ,那么它到底有什么用,可以帮我们解决那些问题呢。我们来看一个fibonacci数列的例子。
大家知道在数学上,fibonacci数列被以递归的方法定义:F0=0,F1=1,Fn=F(n-1)+F(n-2)(n>=2,n∈N*),而javascript的常用实现为:
JavaScript Code复制内容到剪贴板
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-
var fibonacci =function(n) {
-
return n
- };
-
在chrome中用该方法进行39的fibonacci数列执行时间为19097毫秒 ,而要计算40的时候浏览器直接提示脚本忙了。
由于javascript是单线程执行的,在求数列的过程中浏览器不能执行其它javascript脚本,UI渲染线程也会被挂起,从而导致浏览器进入僵死状态。使用web worker将数列的计算过程放入一个新线程里去执行将避免这种情况的出现。具体看例子:
HTML页面:fibonacci.html
XML/HTML Code复制内容到剪贴板
- nbsp;HTML>
-
html>
-
span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="11_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="11" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=head&k0=head&kdi0=0&luki=6&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="11_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">headspan>a>span>>
-
meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
-
title>web worker fibonaccititle>
-
script type="text/span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="12_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="12" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=javascript&k0=javascript&kdi0=0&luki=9&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="12_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">javascriptspan>a>span>">
-
onload =function(){
-
var worker =new Worker('fibonacci.js');
- worker.addEventListener('message', function(event) {
-
var timer2 = (new Date()).valueOf();
-
console.log( '结果:'+event.span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="13_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="13" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=data&k0=data&kdi0=0&luki=4&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="13_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">dataspan>a>span>, '时间:'+ timer2, '用时:'+ ( timer2 - timer ) );
- }, false);
-
var timer = (new Date()).valueOf();
- console.log('开始计算:40','时间:'+ timer );
- setTimeout(function(){
-
console.log('定时器span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="14_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="14" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=%BA%AF%CA%FD&k0=%BA%AF%CA%FD&kdi0=0&luki=2&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="14_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">函数span>a>span>在计算数列时执行了', '时间:'+ (new Date()).valueOf() );
- },1000);
- worker.postMessage(40);
- console.log('我在计算数列的时候执行了', '时间:'+ (new Date()).valueOf() );
- }
-
script>
-
span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="15_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="15" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=head&k0=head&kdi0=0&luki=6&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="15_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">headspan>a>span>>
-
body>
-
body>
-
html>
在Chrome中打开fibonacci.html,控制台得到如下输出:
开始计算:40 时间:1316508212705
我在计算数列的时候执行了 时间:1316508212734
定时器
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- span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="9_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="9" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=%BA%AF%CA%FD&k0=%BA%AF%CA%FD&kdi0=0&luki=2&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="9_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">函数span>a>span>
在计算数列时执行了 时间:1316508213735
结果:102334155 时间:1316508262820 用时:50115
这个例子说明在worker中执行的fibonacci数列的计算并不会影响到主线程的代码执行,完全在自己独立的线程中计算,只是在计算完成之后将结果发回主线程。
利用web worker我们可以在前端执行一些复杂的大量运算而不会影响页面的展示,并且不会弹出恶心的脚本正忙提示。
下面这个例子使用了web worker来计算场景中的像素,场景打开时是一片一片进行绘制的,一个worker只计算一块像素值。
http://nerget.com/rayjs-mt/rayjs.html
三:Worker的其他尝试
我们已经知道Worker通过接收一个URL来创建一个worker,那么我们是否可以利用web worker来做一些类似jsonp的请求呢,大家知道jsonp是通过插入script标签来加载json数据的,而script元素在加载和执行过程中都是阻塞式的,如果能利用web worker实现异步加载将会非常不错。
下面这个例子将通过 web worker、jsonp、ajax三种不同的方式来加载一个169.42KB大小的JSON数据
JavaScript Code复制内容到剪贴板
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-
function $E(id) {
-
return document.getElementById(id);
- }
-
onload =function() {
-
-
$E('workerLoad').onclick =function() {
-
var url ='http://js.wcdn.cn/aj/mblog/face2';
-
var d = (new Date()).valueOf();
-
var worker =new Worker(url);
-
worker.onmessage =function(obj) {
-
console.log('web worker: '+ ((new Date()).valueOf() - d));
- };
- };
-
-
$E('jsonpLoad').onclick =function() {
-
var url ='http://js.wcdn.cn/aj/mblog/face1';
-
var d = (new Date()).valueOf();
- STK.core.io.scriptLoader({
-
method:'post',
- url : url,
-
onComplete : function() {
-
console.log('jsonp: '+ ((new Date()).valueOf() - d));
- }
- });
- };
-
-
$E('ajaxLoad').onclick =function() {
-
var url ='http://js.wcdn.cn/aj/mblog/face';
-
var d = (new Date()).valueOf();
- STK.core.io.ajax({
- url : url,
-
onComplete : function(json) {
-
console.log('ajax: '+ ((new Date()).valueOf() - d));
- }
- });
- };
- };
HTML页面:/aj/webWorker/worker.html
XML/HTML Code复制内容到剪贴板
- nbsp;HTML>
-
html>
-
span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="4_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="4" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=head&k0=head&kdi0=0&luki=6&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="4_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">headspan>a>span>>
-
meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
-
title>Worker example: load span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="5_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="5" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=data&k0=data&kdi0=0&luki=4&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="5_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">dataspan>a>span>title>
-
script src="http://js.t.sinajs.cn/STK/js/gaea.1.14.js" type="text/span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="6_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="6" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=javascript&k0=javascript&kdi0=0&luki=9&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="6_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">javascriptspan>a>span>">script>
-
script type="text/javascript" src="http://js.wcdn.cn/aj/webWorker/core.js">script>
-
head>
-
body>
-
input type="button" id="workerLoad" value="web worker加载">input>
-
input type="button" id="jsonpLoad" value="jsonp加载">input>
-
input type="button" id="span style="width: auto; height: auto; float: none;" id="7_nwp">a style="text-decoration: none;" mpid="7" target="_blank" href="http://m.sbmmt.com/cpro/ui/uijs.php?adclass=0&app_id=0&c=news&cf=1001&ch=0&di=128&fv=0&is_app=0&jk=619521ab1ccffd45&k=ajax&k0=ajax&kdi0=0&luki=8&n=10&p=baidu&q=06011078_cpr&rb=0&rs=1&seller_id=1&sid=45fdcf1cab219561&ssp2=1&stid=0&t=tpclicked3_hc&tu=u1922429&u=http%3A%2F%2Fwww%2Eadmin10000%2Ecom%2Fdocument%2F1183%2Ehtml&urlid=0" id="7_nwl">span style="color:#0000ff;font-size:14px;width:auto;height:auto;float:none;">ajaxspan>a>span>Load" value="ajax加载">input>
-
body>
-
html>
设置HOST
127.0.0.1 js.wcdn.cn
通过 http://js.wcdn.cn/aj/webWorker/worker.html 访问页面然后分别通过三种方式加载数据,得到控制台输出:
web worker: 174
jsonp: 25
ajax: 38
多试几次发现通过jsonp和ajax加载数据的时间相差不大,而web worker的加载时间一直处于高位,所以用web worker来加载数据还是比较慢的,即便是大数据量情况下也没任何优势,可能是Worker初始化新起线程比较耗时间。除了在加载过程中是无阻塞的之外没有任何优势。
那么web worker是否能支持跨域js加载呢,这次我们通过http://127.0.0.1/aj/webWorker/worker.html 来访问页面,当点击 ”web worker加载” 加载按钮时Chrome下无任何反映,FF6下提示错误。由此我们可以知道web worker是不支持跨域加载JS的,这对于将静态文件部署到单独的静态服务器的网站来说是个坏消息。
所以web worker只能用来加载同域下的json数据,而这方面ajax已经可以做到了,而且效率更高更通用。还是让Worker做它自己擅长的事吧。
四:总结
web worker看起来很美好,但处处是魔鬼。
我们可以做什么:
1.可以加载一个JS进行大量的复杂计算而不挂起主进程,并通过postMessage,onmessage进行通信
2.可以在worker中通过importScripts(url)加载另外的脚本文件
3.可以使用 setTimeout(), clearTimeout(), setInterval(), and clearInterval()
4.可以使用XMLHttpRequest来发送请求
5.可以访问navigator的部分属性
有那些局限性:
1.不能跨域加载JS
2.worker内代码不能访问DOM
3.各个浏览器对Worker的实现不大一致,例如FF里允许worker中创建新的worker,而Chrome中就不行
4.不是每个浏览器都支持这个新特性