在博主的前些文章Promise的前世今生和妙用技巧和JavaScript单线程和浏览器事件循环简述中都曾提到了HTML5 Web Worker这一个概念。在JavaScript单线程和浏览器事件循环简述中讲述了JavaScript出于界面元素访问安全的考虑,所以JavaScript运行时一直是被实现为单线程执行的;这也意味着我们应该尽量的避免在JavaScript中执行较长耗时的操作(如大量for循环的对象diff等)或者是长时间I/O阻塞的任务,特别是对于CPU计算密集型的操作。
例如在JavaScript中尝试计算像fibonacci
这类计算密集型的操作,就会导致整个页面体验被blocked。HTML5 Web Worker的出现让我们在不阻塞当前JavaScript线程的情况下,在当前的JavaScript执行线程中可利用Worker这个类新开辟一个额外的线程来加载和运行特定的JavaScript文件,这个新的线程和JavaScript的主线程之间并不会互相影响和阻塞执行的;并且在Web Worker中提供这个新线程和JavaScript主线程之间数据交换的接口:postMessage和onmessage事件。它和C# WinForm中的BackgroundWorker很类似。
Web Worker实现fibonacci计算
利用HTML5 Web Worker实现fibonacci
可像如下所示(plnkr在线demo):
fibonacci.js Worker JavaScript文件:
1 2 3 |
(function() { var fibonacci = function(n) { return n |
在fibonacci.js中利用onmessage方法来监听主线程发送的fibonacci计算请求,和利用postMessage返回计算的结果到请求线程。
script.js 主线程JavaScript文件:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 |
$(function() { var $input = $('#input'), $btn = $('#btn'), $result = $('#result'), worker = new Worker('fibonacci.js'), timeKey = function(val) { return 'fibonacci(' + val + ')'; }; worker.onmessage = function(event) { console.timeEnd(timeKey(event.data.input)); $result.text(event.data.result); }; $btn.on('click', function() { var val = parseInt($input.val(), 10); if (val) { console.time(timeKey(val)); $result.text('?') worker.postMessage(val); } }); }); |
在这个JavaScript文件中,利用new Worker('fibonacci.js')
方式来创建Web Worker对象,并利用Worker对象上的postMessage方法发送请求计算请求,以及利用Worker对象的onmessage的方法接受Worker线程的返回结果,并显示在UI界面上。同时我们也利用了console最新的time API来统计计算所花费的时间。
其显示效果如下:
在console中打印的时间信息为:
1 2 3 4 5 |
fibonacci(10): 1.022ms fibonacci(20): 1.384ms fibonacci(30): 22.065ms fibonacci(40): 1744.352ms fibonacci(50): 202140.027ms |
从这里时间输出可以看出,在计算n为40的fibonacci
开始时间开始急速的加长,在UI中返回结果的时间也逐渐变长;但是在Web Worker后台计算的时候,它并不会阻塞我们的UI界面的其他交互。
Web Worker总结
Web Worker在这类耗时计算密集型操作中,显得特别实用。在Web Worker中我们可以实现:
- 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;
- 可以在worker中通过importScripts(url)加载另外的脚本文件;
- 可以使用 setTimeout(),clearTimeout(),setInterval(),clearInterval();
- 可以使用XMLHttpRequest来发送请求,以及访问navigator的部分属性。
但是它也存在一些来自浏览器安全沙盒
的限制:
- 不能加载跨域的JavaScript文件;
- 如文件开始所说,考虑到JavaScript操作DOM的安全性问题,在Web Worker中不能访问界面中的DOM信息,对于DOM的访问操作都必须委托给JavaScript主线程来操作;因此HTML5 Web Worker的出现的出现,并没有改变JavaScript单线程执行的这个事实;
- 还有就是Web Worker的浏览器兼容性问题。它的浏览器兼容性图如下:
更多关于Web Worker的资料,请参考https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Web_Workers_API/Using_web_workers。