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HTML5中怎么實現(xiàn)多線程

發(fā)布時間:2021-06-05 10:59:22 來源:億速云 閱讀:186 作者:Leah 欄目:web開發(fā)

這篇文章將為大家詳細講解有關(guān)HTML5中怎么實現(xiàn)多線程,文章內(nèi)容質(zhì)量較高,因此小編分享給大家做個參考,希望大家閱讀完這篇文章后對相關(guān)知識有一定的了解。

一、明確 JavaScript 是單線程

JavaScript 語言的一大特點就是單線程,也就是說,同一個時間只能做一件事。

聽起來有些匪夷所思,為什么不設(shè)計成多線程提高效率呢?我們可以假設(shè)一種場景:

假定 JavaScript 同時有兩個線程,一個線程在某個 DOM 節(jié)點上添加內(nèi)容,另一個線程刪除了這個節(jié)點,這時瀏覽器應(yīng)該以哪個線程為準?

作為瀏覽器腳本語言, JavaScript 的主要用途是與用戶互動,以及操作 DOM 。

這決定了它只能是單線程,否則會帶來很復(fù)雜的同步問題。為了避免復(fù)雜性,從一誕生, JavaScript 就是單線程,這已經(jīng)成了這門語言的核心特征,估計短期內(nèi)很難改變。

二、新曙光:Web Worker

單線程始終是一個痛點,為了利用多核 CPU 的計算能力, HTML5 提出 Web Worker 標準,允許 JavaScript 腳本創(chuàng)建多個線程。但是子線程完全受主線程控制,且不得操作 DOM 。

所以,這個新標準并沒有改變 JavaScript 單線程的本質(zhì)。

Web Workers 是現(xiàn)代瀏覽器提供的一個 JavaScript 多線程解決方案,我們可以找到很多使用場景:

1.我們可以用 Web Worker 做一些大計算量的操作;

2.可以實現(xiàn)輪詢,改變某些狀態(tài);

3.頁頭消息狀態(tài)更新,比如頁頭的消息個數(shù)通知;

4.高頻用戶交互,拼寫檢查,譬如:根據(jù)用戶的輸入習(xí)慣、歷史記錄以及緩存等信息來協(xié)助用戶完成輸入的糾錯、校正功能等

5.加密:加密有時候會非常地耗時,特別是如果當(dāng)你需要經(jīng)常加密很多數(shù)據(jù)的時候(比如,發(fā)往服務(wù)器前加密數(shù)據(jù))。

6.預(yù)取數(shù)據(jù):為了優(yōu)化網(wǎng)站或者網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及提升數(shù)據(jù)加載時間,你可以使用 Workers

來提前加載部分數(shù)據(jù)以備不時之需。

加密是一個使用 Web Worker 的絕佳場景,因為它并不需要訪問 DOM 或者利用其它魔法,它只是純粹使用算法進行計算而已。隨著大眾對個人敏感數(shù)據(jù)的日益重視,信息安全和加密也成為重中之重。這可以從近期的 12306 用戶數(shù)據(jù)泄露事件中體現(xiàn)出來。

一旦在 Worker 進行計算,它對于用戶來說是無縫地且不會影響到用戶體驗。

三、兼容性

HTML5中怎么實現(xiàn)多線程

四、基本概念

1.首先記得去判斷是否支持

if (window.Worker) {
  ...
}

2.創(chuàng)建一個新的 worker 很簡單

const myWorker = new Worker('worker.js');

postMessage() 方法和 onmessage 事件處理函數(shù)是 Workers 的黑魔法。

3. postMessage 用來發(fā)送消息,而 onmessage 用來監(jiān)聽消息

const worker = new Worker('src/worker.js');
worker.onmessage = e => {
  console.log(e.data);
};
worker.postMessage('你好嗎!');

在主線程中使用時, onmessagepostMessage() 必須掛在 worker 對象上,而在 worker 中使用時不用這樣做。原因是,在 worker 內(nèi)部, worker 是有效的全局作用域。

4.異常處理:

worker.onerror = function(error) {
  console.log(error.message);
  throw error;
};

5.終止 worker

worker.terminate();

worker 線程會被立即殺死,不會有任何機會讓它完成自己的操作或清理工作。

6.在 worker 線程中, workers 也可以調(diào)用自己的 close 方法進行關(guān)閉:

close();

五、快速開始

為了快速掌握,我們來做一個小例子:項目結(jié)構(gòu)如下

├── index.html
└── src
    ├── main.js
    └── worker.js

Html

<html>
<head>
  <title>Web Work Demo</title>
  <meta charset="UTF-8" />
</head>
<body>
  <div id="app"> Hello Jartto! </div>
  <script src="src/main.js"></script>
</body>
</html>

main.js

const worker = new Worker('src/worker.js');
worker.onmessage = e => {
  const message = e.data;
  console.log(`[From Worker]: ${message}`);
  document.getElementById('app').innerHTML = message;
};
worker.postMessage('寫的真好!');

Work.js

onmessage = e => {
  const message = e.data;
  console.log(`[From Main]: ${message}`);
  if(message.indexOf('好') > -1) {
    postMessage('謝謝支持');
  }
};

代碼很簡單,主線程發(fā)送:「寫的真好!」

web worker 收到消息,發(fā)現(xiàn)內(nèi)容中含有「好」字,回傳給主線程:「謝謝支持」

六、局限性

1.在 worker 內(nèi),不能直接操作 DOM 節(jié)點,也不能使用 window 對象的默認方法和屬性。然而我們可以使用大量 window 對象之下的東西,包括 WebSockets , IndexedDB 以及 FireFox OS 專用的 Data Store API 等數(shù)據(jù)存儲機制。

這里舉個例子,我們修改 main.js

const worker = new Worker('src/worker.js');
worker.onmessage = e => {
  const message = e.data;
  console.log(`[From Worker]: ${message}`);
  document.getElementById('app').innerHTML = message;
};
+ worker.onerror = function(error) {
+   console.log(error);
+   worker.terminate();
+ };
worker.postMessage('寫的真好!');

再來修改 work.js

+ alert('jartto');
onmessage = e => {
  const message = e.data;
  console.log(`[From Main]: ${message}`);
  if(message.indexOf('好') > -1) {
    postMessage('謝謝支持');
  }
};

這時候運行就會報出:

HTML5中怎么實現(xiàn)多線程

這是因為: worker.js 執(zhí)行的上下文,與主頁面 HTML 執(zhí)行時的上下文并不相同,最頂層的對象并不是 Window , woker.js 執(zhí)行的全局上下文,而是 WorkerGlobalScope ,我們具體說明。

2. workers 和主線程間的數(shù)據(jù)傳遞通過這樣的消息機制進行:雙方都使用 postMessage() 方法發(fā)送各自的消息,使用 onmessage 事件處理函數(shù)來響應(yīng)消息(消息被包含在 Message 事件的 data 屬性中)。

這個過程中數(shù)據(jù)并不是被共享而是被復(fù)制。

3.同源限制

分配給 Worker 線程運行的腳本文件,必須與主線程的腳本文件同源。

4.文件限制

Worker 線程無法讀取本地文件,即不能打開本機的文件系統(tǒng) (file://) ,它所加載的腳本,必須來自服務(wù)器。

5.不允許本地文件

Uncaught SecurityError: Failed to create a worker:
script at '(path)/worker.js'
cannot be accessed from origin 'null'.

Chrome doesn&rsquo;t let you load web workers when running scripts from a local file.

那如何解決呢?我們可以啟動一個本地服務(wù)器,建議使用 http-server ,簡單易用。

6.內(nèi)容安全策略

有別于創(chuàng)建它的 document 對象, worker 有它自己的執(zhí)行上下文。因此普遍來說, worker 并不受限于創(chuàng)建它的 document (或者父級 worker )的內(nèi)容安全策略。

我們來舉個例子,假設(shè)一個 document 有如下頭部聲明:

Content-Security-Policy: script-src 'self'

這個聲明有一部分作用在于,禁止它內(nèi)部包含的腳本代碼使用 eval() 方法。然而,如果腳本代碼創(chuàng)建了一個 worker ,在 worker 上下文中執(zhí)行的代碼卻是可以使用 eval() 的。

為了給 worker 指定 CSP,必須為發(fā)送 worker 代碼的請求本身加上一個 CSP。

有一個例外情況,即 worker 腳本的源如果是一個全局性的唯一的標識符(例如,它的 URL 指定了數(shù)據(jù)模式或者 blob ), worker 則會繼承創(chuàng)建它的 document 或者 workerCSP 。

七、擴展:WorkerGlobalScope

關(guān)于 ,我們可以在 MDN 上面找到文檔:

1. self

我們可以使用 WorkerGlobalScopeself 屬性來獲取這個對象本身的引用。

2. location

location 屬性返回當(dāng)線程被創(chuàng)建出來的時候與之關(guān)聯(lián)的 WorkerLocation 對象,它表示用于初始化這個工作線程的腳步資源的絕對 URL ,即使頁面被多次重定向后,這個 URL 資源位置也不會改變。

3. close

關(guān)閉當(dāng)前線程,與 terminate 作用類似。

4. caches

當(dāng)前上下文得 CacheStorage ,確保離線可用,同時可以自定義請求的響應(yīng)。

5. console

支持 console 語法。

6. importScripts
我們可以通過 importScripts() 方法通過 urlworker 中加載庫函數(shù)。

7. XMLHttpRequest
有了它,才能發(fā)出 Ajax 請求。

8.可以使用:

  • setTimeout/setInterval

  • addEventListener/postMessage

還有很多 API 可以使用,這里就不一一舉例了。

八、異常處理

當(dāng) worker 出現(xiàn)運行中錯誤時,它的 onerror 事件處理函數(shù)會被調(diào)用。它會收到一個擴展了 ErrorEvent 接口的名為 error 的事件。該事件不會冒泡并且可以被取消。

為了防止觸發(fā)默認動作,worker 可以調(diào)用錯誤事件的 preventDefault() 方法。

錯誤事件我們常用如下這三個關(guān)鍵信息:

  • Message:可讀性良好的錯誤消息;

  • Filename:發(fā)生錯誤的腳本文件名;

  • Lineno:發(fā)生錯誤時所在腳本文件的行號;

worker.onerror = function(error) {
  console.log(error.message);
  throw error;
};

關(guān)于HTML5中怎么實現(xiàn)多線程就分享到這里了,希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助,可以學(xué)到更多知識。如果覺得文章不錯,可以把它分享出去讓更多的人看到。

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