HTML5 Web Worker的使用方法

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:
//worker.js
onmessage = function (evt){
var d = evt.data;//通过evt.data获得发送来的数据
postMessage( d );//将获取到的数据发送会主线程
}
HTML页面:test.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:
var fibonacci = function(n) {
return n < 2 ? n : arguments.callee(n – 1) + arguments.callee(n – 2);
};
//fibonacci(36)
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:
//fibonacci.js
var fibonacci = function(n) {
return n < 2 ? n : arguments.callee(n – 1) + arguments.callee(n – 2);
};
onmessage = function(event) {
var n = parseInt(event.data, 10);
postMessage(fibonacci(n));
};
HTML页面:fibonacci.html


web worker fibonacci

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
定时器函数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
// /aj/webWorker/core.js
function $E(id) {
return document.getElementById(id);
}
onload = function() {
//通过web worker加载
$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));
};
};
//通过jsonp加载
$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));
}
});
};
//通过ajax加载
$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


Worker example: load data



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