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前端webWorker 的介绍以及应用

作者 : admin 本文共5793个字，预计阅读时间需要15分钟 发布时间： 2024-06-10 共1人阅读

文章目录

  • webWorker
    • 以下是关于 Web Workers 的一些关键概念：
    • 控制台查看
    • 使用注意事项
    • 消息传递
    • 创建subworker
    • webWorker的具体使用
      • 注意事项
  • 共享worker(SharedWorker)
    • 创建方法：
    • 与专用worker的主要区别：

webWorker

JavaScript是单线程的语言，如果在浏览器中需要执行一些大数据量的计算，页面上的其他操作就会因为来不及响应而出现卡顿的情况，因为这时js还在帮你完成上一个指令呢！这对用户体验来说是极其糟糕的。拿BIM数据的轻量化展示来说，在浏览器端展示大体量的模型，需要从约定的标准模型数据格式中先请求回来各种数据，然后解析计算各种顶点、颜色、属性数据等，在这段过程中前端页面就需要等待一段时间。

webWorker 使用场景:Web Worker 在处理一些耗时的计算、大量数据的处理和其他计算密集型任务方面表现出色，可以提高整体的性能和用户体验。但要注意，它们并不适用于所有的场景，特别是涉及到直接操作 DOM 的情况。

以下是关于 Web Workers 的一些关键概念：

  • 线程模型： 在传统的浏览器中，JavaScript 是在主线程中运行的，而主线程主要负责处理用户界面和与用户交互的任务。使用 Web Workers 可以创建额外的线程，这些线程在后台运行，独立于主线程。
  • 独立的全局上下文： 每个 Web Worker 都有自己独立的全局上下文，与主线程中的全局上下文是分离的。这意味着在 Web Worker 中定义的变量和函数不会影响主线程中的环境，反之亦然。
  • 通信： 主线程和 Web Worker 之间通过消息进行通信。可以使用 postMessage 方法发送消息，并在两者之间建立双向通信。消息传递是通过拷贝而不是共享对象来完成的，确保数据的安全性。
  • 不能访问 DOM： Web Workers 不能直接访问 DOM，这意味着不能直接操作页面上的元素。它们主要用于处理计算密集型的任务，而不是用户界面的交互。
  • 网络请求： Web Workers 可以执行异步操作，包括发起网络请求。它们可以执行一些与网络相关的任务而不会阻塞主线程。
  • 生命周期： Web Workers 有自己的生命周期，可以通过事件监听器（如 onmessage 和 onerror）来捕获相关事件。当不再需要一个 Web Worker 时，可以通过调用 terminate 方法来终止它。
  • 限制： 由于 Web Workers 在独立的线程中运行，因此它们不能直接访问主线程的变量和函数。通信是通过消息传递实现的，这也导致了一些数据的复制开销。

控制台查看

前端webWorker 的介绍以及应用插图

使用注意事项

  • 同源限制：worker脚本与主进程的脚本必须遵守同源限制。他们所在的路径协议、域名、端口号三者需要相同

  • 接口限制：window作用域下的部分方法不可使用，如DOM对象、window.alert和window.confirm等方法。可使用参考 Supported Web APIs

  • 文件限制：无法加载本地js文件，必须使用线上。

  • 记得关闭：worker会占用一定的系统资源，在相关的功能执行完之后，一定要记得关闭worker。
    父进程中使用：worker.terminate(); 关闭；
    在worker进程内部关闭 self.close();

消息传递

主进程和worker之间通过发送消息的机制进行通信。对于主进程和worker自身：

  • 都使用postMessage发送消息
  • 都使用onmessage接收消息
  • 都使用onerror监听错误事件

在主进程中onmessage、onerror和postMessage 必须挂在worker对象上。在worker中使用时
self.onmessage \self.postMessage\ self.onerror就行，或者不写self，因为在worker内部，self指向worker自己

创建subworker

在一个worker中创建多个子worker分别处理不同的内容
注意：子worker与父worker同样需要遵守同源限制。
前端webWorker 的介绍以及应用插图(1)

webWorker的具体使用

前端webWorker 的介绍以及应用插图(2)

页面

<script lang="ts" setup>
import BackButton from '/@/components/BackButton/index.vue';
import { onMounted, reactive, watch } from 'vue';
const props = defineProps({
value: {
type: String,
default: '',
},
});
onMounted(() => {});
var worker = new Worker('worker.js');
// 向 Worker 发送消息
worker.postMessage(100); // 传递数据，例如计算斐波那契数列的第 30 项
// 监听从 Worker 返回的消息
worker.onmessage = function (event) {
var result = event.data;
console.log('Worker 返回的结果1：', result);
// 关闭 Worker
worker.terminate();
};
// 监听 Worker 的错误信息
worker.onerror = function (error) {
console.error('Worker 发生错误：', error);
};
/**
* 开多个线程
*/
var worker2 = new Worker('worker2.js');
worker2.postMessage(10); // 传递数据，例如计算斐波那契数列的第 30 项
// 监听从 Worker 返回的消息
worker2.onmessage = function (event) {
var result = event.data;
console.log('Worker 返回的结果2：', result);
// 关闭 Worker
worker.terminate();
};
// 监听 Worker 的错误信息
worker2.onerror = function (error) {
console.error('Worker 发生错误：', error);
};
</script>
<template>
<br />
<div class="m-10">
<div class="flex-start">
<BackButton />
</div>
<h1>test webworker</h1>
</div>
</template>
<style lang="less" scoped></style>

worker.js

self.onmessage = function (event) {
console.log(event);
let data = event.data
// 计算处理大数据量的逻辑
let result = fn(data)
// 将结果发送回主线程
self.postMessage(result)
}
// 大数据量的逻辑
function fn(n) {
let result = 0
for (let i = 0; i <= n; i++) {
result += i
}
return result
}

注意事项

注意：worker.js 最好放到public文件夹下，否则打包后可能找不到文件
worker.postMessage(dade)，这里如果data内容过多或者结构复杂传不过去（有报错），我临时想一个方法：JSON.stringify(data)转换成字符串，在worker.js中接受用JSON.parse(event.data)，还有如果用.ts报错，那就js，这些是我实际用的时候遇到的问题

下面的图片你仔细看其实就是将 [{},{}] 的数据格式转换成二维数组的格式，但是由于这里有几十万条数据，特别多，处理起来就造成的主线程的卡顿，所有就多开了一个线程；

前端webWorker 的介绍以及应用插图(3)

共享worker(SharedWorker)

上面创建worker的方式在MDN中被归类为专用worker的用法。另一类worker是共享worker，其实际用途与专用worker差异并不大，对于一些公用的方法可以放在共享Worker中供不用的场景使用。SharedWorker可以：

  • 在不同的html页面之间使用共享worker；
  • 在主窗口和iframe之间使用共享worker；
  • 不同的worker同时访问共享worker中定义的数据或方法；

创建方法：

// 在同源的两个页面中都创建SharedWorker,使用同一个脚本
var myWorker = new SharedWorker("xxx.js");

与专用worker的主要区别：

在共享worker的使用环境下，主进程和worker的监听和发送消息都要在port端口下进行

myWorker.port.postMessage([first.value, second.value]);

共享worker端口启动后时，两个页面的主进程都会向 worker 发送消息。在worker中使用事件监听需要放在onconnect事件中进行

onconnect = function(e) {
var port = e.ports[0];
port.onmessage = function(e) {
var workerResult = 'Result: ' + (e.data[0] * e.data[1]);
port.postMessage(workerResult);
}
port.start();
}

如果使用 addEventListener 方式监听 worker消息事件，需要在主进程中使用myWorker.port.start()方法主动启动端口，使用onmessage监听则不用调用启动的方法。

myWorker.port.addEventListener('message', function(e) {
// xxx
console.log('Message received from worker');
});
myWorker.port.start();

在onconnect中使用port.onmessage和port.postmessage进行监听和发送
主进程中使用 port.postMessage()和 port.onmessage 处理从 worker 返回的消息

eg：
前端webWorker 的介绍以及应用插图(4)

注意开启服务

index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>111</title>
</head>
<body>
<div><button id="add">add</button></div>
<h1 id="one">12</h1>
<!--  -->
</body>
</html>
<script>
let worker = new SharedWorker('sharedworker.js')
worker.port.postMessage(['first', 66])
worker.port.onmessage = function (e) {
console.log('接收到index页面的数据：' + e.data);
let one = document.querySelector('#one')
one.innerHTML = e.data[1]
}
//发送数据给sharedworker
document.querySelector("#add").onclick = function () {
let count = Number(document.getElementById('one').innerHTML)
count++
worker.port.postMessage(['one', count]);
document.querySelector('#one').innerHTML = count
};
</script>

index2.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>222</title>
</head>
<body>
<h1 id="two">two</h1>
</body>
</html>
<script>
console.log(window.SharedWorker);
let worker = new SharedWorker('sharedworker.js')
worker.port.postMessage({ id: 'one' })
worker.port.onmessage = function (e) {
console.log('接收到index页面的数据：' + e.data);
let one = document.querySelector('#two')
one.innerHTML = e.data[1]
}
</script>

sharedworker.js

var list = [];
var list_id = [];
onconnect = function (e) {
var port = e.ports[0];
port.addEventListener('message', function (e) {
console.log(e);
if (e.data.id) {
var index = list_id.indexOf(e.data.id);
console.log(index);
if (index === -1) {
list.push(port);
list_id.push(e.data.id);
} else {
//关闭上个链接
list[index].close();
list[index] = port;
};
}
else {
if (e.data[0] == 'first') {
port.postMessage(e.data)
} else {
send(e.data[1], e.data[0]);
}
};
});
port.start();
}
var send = function (data, id) {
var index = list_id.indexOf(id);
console.log(index);
if (index !== -1) {
list[index].postMessage([id, data]);
};
};
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