1. 什么是 Web Worker?
JavaScript 语言采用的是单线程的,也就是说,所有任务只能在一个线程上完成,一次只能做一件事。前面的任务没做完,后面的任务只能等着。
Web Worker 是一种在浏览器中实现多线程处理的技术,允许在后台线程中执行脚本,从而避免长时间运行的脚本阻塞用户界面。
Web Worker 的作用,就是为 JavaScript 创造多线程环境,允许主线程创建 Worker 线程,将一些任务分配给后者运行。在主线程运行的同时,Worker 线程在后台运行,两者互不干扰。等到 Worker 线程完成计算任务,再把结果返回给主线程。
主线程与 Worker 之间的通信内容,可以是文本,也可以是对象。
2. Web Worke主要特点
同源限制: Worker 线程必须与主线程的脚本文件同源。
通信机制:主线程和 Worker 线程之间不能直接通信,必须通过消息传递(postMessage
和 onmessage
)进行通信。消息传递是异步的,确保了线程间的隔离和安全性。
双方都使用 postMessage()
方法发送各自的消息,使用 onmessage
事件处理函数来响应消息(消息被包含在 message 事件的 data 属性中)。这个过程中数据并不是被共享而是被复制。
?为什么消息传递中的数据不是被共享而是被复制?
● 与共享内存不同,两个线程之间并没有直接访问对方内存的能力。每个线程只能访问自己的内存空间,通过消息传递的方式进行通信。
● 复制数据可以避免多个线程同时修改同一块内存,从而避免数据竞争和线程安全问题。
资源限制: Worker 线程不能访问 DOM,也不能使用某些全局对象(如 window),也无法读取本地文件,即不能打开本机的文件系统(file://),它所加载的脚本,必须来自网络。
3. Web Worker的基本用法
3.1 主线程
主线程采用new命令,调用Worker()构造函数,新建一个 Worker 线程。
const worker = new Worker('work.js');
Worker()
构造函数的参数是一个来自网络的脚本文件,该文件就是 Worker 线程所要执行的任务。由如果下载没有成功(比如404错误),Worker 就会默默地失败。
然后,主线程调用·worker.postMessage()
方法,向 Worker 发消息。
<!DOCTYPE html><html lang="en"><head> <meta charset="UTF-8"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> <title>Web Worker Example</title></head><body> <button id="start">Start Calculation</button> <p id="result"></p> <script> // 主线程采用new命令,调用Worker()构造函数,创建一个新的 Worker const worker = new Worker('worker.js'); document.getElementById('start').addEventListener('click', function() { // 向 Worker 发送数据 const data = 10; worker.postMessage(data); }); // 监听 Worker 发送的消息 worker.onmessage = function(e) { //事件对象的data属性可以获取 Worker 发来的数据 const result = e.data; document.getElementById('result').textContent = 'Result: ' + result; }; // 监听 Worker 的错误 worker.onerror = function(error) { console.error('Worker error:', error); }; </script></body></html>
Worker 完成任务以后,主线程就可以把它关掉。
worker.terminate();
3.2 Worker 线程
Worker 线程内部需要有一个监听函数,监听message
事件。
// worker.jsself.onmessage = function(e) { const data = e.data; console.log('Received data:', data); // 处理数据 const result = data * 2; // 发送结果回主线程 self.postMessage(result);};
上面代码中,self代表子线程自身,即子线程的全局对象。也等同于下面写法:
self.addEventListener('message', function (e) { const data = e.data; console.log('Received data:', data); // 处理数据 const result = data * 2; // 发送结果回主线程 self.postMessage(result);}, false);
关闭Worker 线程:
self.close();
Worker 加载脚本:
importScripts('script1.js');// 同时加载多个脚本importScripts('script1.js', 'script2.js');
4.Web Worker的API
主线程:
worker.onerror
:指定 error 事件的监听函数。
worker.onmessage
:指定 message 事件的监听函数,发送过来的数据在Event.data属性中。
worker.onmessageerror
:指定 messageerror 事件的监听函数。发送的数据无法序列化成字符串时,会触发这个事件。
worker.postMessage()
:向 Worker 线程发送消息。
worker.terminate()
:立即终止 Worker 线程。
Worker 线程:
self.name
: Worker 的名字。该属性只读,由构造函数指定。
self.onmessage
:指定message事件的监听函数。
self.onmessageerror
:指定 messageerror 事件的监听函数。发送的数据无法序列化成字符串时,会触发这个事件。
self.close()
:关闭 Worker 线程。
self.postMessage()
:向产生这个 Worker 线程发送消息。
self.importScripts()
:加载 JS 脚本。