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Web Worker 使用教程
1. 概述
JavaScript 语言采用的是单线程模型，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。随着电脑计算能力的增强，尤其是多核 CPU 的出现，单线程带来很大的不便，无法充分发挥计算机的计算能力。
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。这样的好处是，一些计算密集型或高延迟的任务，被 Worker 线程负担了，主线程（通常负责 UI 交互）就会很流畅，不会被阻塞或拖慢。
Worker 线程一旦新建成功，就会始终运行，不会被主线程上的活动（比如用户点击按钮、提交表单）打断。这样有利于随时响应主线程的通信。但是，这也造成了 Worker 比较耗费资源，不应该过度使用，而且一旦使用完毕，就应该关闭。
1.1 Web Worker 兼容性
兼容性如下如所示：
图片来源：https://caniuse.com/#feat=webworkers
1.2 Web Worker 使用注意点
同源限制
分配给 Worker 线程运行的脚本文件，必须与主线程的脚本文件同源。
DOM限制
Worker 线程所在的全局对象，与主线程不一样，无法读取主线程所在网页的 DOM 对象，也无法使用
document、window、parent这些对象。但是，Worker 线程可以navigator对象和location对象。通信联系
Worker 线程和主线程不在同一个上下文环境，它们不能直接通信，必须通过消息完成。
脚本限制
Worker 线程不能执行
alert()方法和confirm()方法，但可以使用 XMLHttpRequest 对象发出 AJAX 请求。文件限制
Worker 线程无法读取本地文件，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。
1.3 Web Worker作用域
Web Worker所执行的 js 代码完全在另一作用域中，与当前主线程的代码不共享作用域。在 Web Worker 中，同样有一个全局对象和其他对象以及方法，但其代码无法访问 DOM，也不能影响页面的外观。
Web Worker 中的全局对象是 worker 对象本身，即 this 和 self 引用的都是 worker 对象，this 完全可以换成 self，甚至可以省略。
为便于处理数据，Web Worker 本身也是一个最小化的运行环境，其可以访问或使用如下数据：
- 最小化的
navigator对象 包括onLine,appName,appVersion,userAgent和platform属性 - 只读的
location对象 setTimeout(),setInterval(),clearTimeout(),clearInterval()方法XMLHttpRequest构造函数
2. API介绍
2.1 主线程里面API
浏览器原生提供Worker()构造函数，用来供主线程生成 Worker 线程。
var myWorker = new Worker(jsUrl, options);
Worker()构造函数，可以接受两个参数。第一个参数是脚本的网址（必须遵守同源政策），该参数是必需的，且只能加载 JS 脚本，否则会报错。第二个参数是配置对象，该对象可选。它的一个作用就是指定 Worker 的名称，用来区分多个 Worker 线程。
// 主线程 文件中
var myWorker = new Worker('worker.js', { name : 'myWorker' });
// Worker 线程文件中
self.name // myWorker
Worker()构造函数返回一个 Worker 线程对象，用来供主线程操作 Worker。Worker 线程对象的属性和方法如下：
- 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。
2.2 Worker线程里面API
Web Worker 有自己的全局对象，不是主线程的window，而是一个专门为 Worker 定制的全局对象。因此定义在window上面的对象和方法不是全部都可以使用。
Worker 线程有一些自己的全局属性和方法：
- self.name： Worker 的名字。该属性只读，由构造函数指定。
- self.postMessage：向产生这个 Worker 线程发送消息。
- 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.importScripts()：加载 JS 脚本。
- self.close()：关闭 Worker 线程。
3. 基本使用介绍
3.1 主线程中使用子线程
1、创建一个子线程：
主线程调用Worker()构造函数，新建一个 Worker 线程。构造函数参数是一个脚本文件，该文件就是 Worker 线程要执行的任务。Worker 不能读取本地文件，所以必须来自网络。如果下载失败(比如404)，Worker 就会默默地失败。
var worker = new Worker('work.js');
2、发送数据给子线程：
然后，主线程调用worker.postMessage()方法，向 Worker 发消息。该方法的参数，就是主线程传给 Worker 的数据。它可以是各种数据类型，包括二进制数据。
worker.postMessage('Hello World');
worker.postMessage({method: 'echo', args: ['Work']});
3、监听子线程发送的数据
接着，主线程通过worker.onmessage指定监听函数，接收子线程发回来的消息。事件对象的data属性可以获取 Worker 发来的数据。
worker.onmessage = function (event) {
console.log('Received message ' + event.data);
doSomething();
}
function doSomething() {
// 执行任务
worker.postMessage('Work done!');
}
4、关闭子线程：
Worker 完成任务以后，主线程就可以把它关掉。或者在子线程中关闭。
worker.terminate();
5、监听 Worker 子线程是否发生错误
如果发生错误，Worker 子线程会触发主线程的error事件。
worker.onerror(function (event) {
console.log([
'ERROR: Line ', e.lineno, ' in ', e.filename, ': ', e.message
].join(''));
});
// 或者
worker.addEventListener('error', function (event) {
// ...
});
Worker 内部也可以监听error事件。
3.2 Worker 子线程使用
1、监听主线程发送的数据
Worker 子线程内部需要有一个监听函数，监听message事件。self代表子线程自身，即子线程的全局对象。因此，等同于this或者直接使用：
self.addEventListener('message', function (e) {
self.postMessage('You said: ' + e.data);
}, false);
// 写法一
this.addEventListener('message', function (e) {
this.postMessage('You said: ' + e.data);
}, false);
// 写法二
addEventListener('message', function (e) {
postMessage('You said: ' + e.data);
}, false);
// 另外一种直接写方法
onmessage = function (e) {
const { data } = e;
console.log('data: ', data);
};
除了使用self.addEventListener()指定监听函数，也可以使用self.onmessage指定。监听函数的参数是一个事件对象，它的data属性包含主线程发来的数据。
2、给主线程发送数据
self.postMessage()方法用来向主线程发送消息，下面是一个例子(根据主线程发来的数据，Worker 线程可以调用不同的方法)：
self.addEventListener('message', function (e) {
var data = e.data;
switch (data.cmd) {
case 'start':
self.postMessage('WORKER STARTED: ' + data.msg);
break;
case 'stop':
self.postMessage('WORKER STOPPED: ' + data.msg);
self.close(); // Terminates the worker.
break;
default:
self.postMessage('Unknown command: ' + data.msg);
};
}, false);
3、关闭子线程
self.close()用于在 Worker 内部关闭自身。
self.close();
3.3 Worker 子线程加载脚本
Worker 线程能够访问一个全局函数 importScripts() 来引入脚本，该函数接受 0 个或者多个 URI 作为参数来引入资源；以下例子都是合法的：
importScripts(); /* 什么都不引入 */
importScripts('foo.js'); /* 只引入 "foo.js" */
importScripts('foo.js', 'bar.js'); /* 引入两个脚本 */
浏览器加载并运行每一个列出的脚本。每个脚本中的全局对象都能够被 worker 使用。如果脚本无法加载，将抛出 NETWORK_ERROR 异常，接下来的代码也无法执行。而之前执行的代码(包括使用 window.setTimeout() 异步执行的代码)依然能够运行。importScripts() 之后的函数声明依然会被保留，因为它们始终会在其他代码之前运行。
注意： 脚本的下载顺序不固定，但执行时会按照传入
importScripts()中的文件名顺序进行。这个过程是同步完成的；直到所有脚本都下载并运行完毕，importScripts()才会返回。
4. 同页面的Web Worker
通常情况下，Worker 载入的是一个单独的 JavaScript 脚本文件，但是也可以载入与主线程在同一个网页的代码。
<!DOCTYPE html>
<body>
<script id="worker" type="app/worker">
addEventListener('message', function () {
postMessage('some message');
}, false);
</script>
</body>
</html>
上面是一段嵌入网页的脚本，注意必须指定<script>标签的type属性是一个浏览器不认识的值，上例是app/worker。
然后，读取这一段嵌入页面的脚本，用 Worker 来处理。
var blob = new Blob([document.querySelector('#worker').textContent]);
var url = window.URL.createObjectURL(blob);
var worker = new Worker(url);
worker.onmessage = function (e) {
// e.data === 'some message'
};
上面代码中，先将嵌入网页的脚本代码，转成一个二进制对象，然后为这个二进制对象生成 URL，再让 Worker 加载这个 URL。这样就做到了，主线程和 Worker 的代码都在同一个网页上面。
5. Webpack项目中使用Web Worker
在webpack中使用Worker主要是需要worker-loader来加载。
使用参考：https://webpack.docschina.org/loaders/worker-loader/
5.1 安装worker-loader
项目工程目录下安装loader,目地是让Webpack识别worker文件
npm install -D worker-loader
5.2 webpack配置文件添加load
向webpack配置文件中添加loader的配置
module.exports = {
module: {
rules: [
{
test: /\.worker\.js$/,
use: [
{
loader: 'worker-loader',
options: {
inline: 'fallback',
},
},
// 配置babel，让worker文件里面也能使用ES6语法。
{
loader: 'babel-loader',
options: { presets: ['babel-preset-env'], }, // 这行可以忽略
},
],
},
],
},
};
option选项：
inline
类型：
'fallback' | 'no-fallback'默认值：undefined，允许将内联的 web worker 作为BLOB。当 inline 模式设置为
fallback时，会为不支持 web worker 的浏览器创建文件，要禁用此行为，只需将其设置为no-fallback即可。name
类型：
String默认值：[hash].worker.js，使用name参数，为输出的脚本设置一个自定义名称。 名称可能含有[hash]字符串，为了缓存会被替换为依赖内容哈希值。 只使用name时，[hash]会被忽略。publicPath
类型：
String默认值：null，重写 worker 脚本的下载路径。 如果未指定， 则使用与其他 webpack 资源相同的公共路径。
5.3 使用worker文件
注意：创建的Worker文件必须以worker.js结尾，
file.worker.js:
onmessage = function(ev){ // 也可以是self.onmessage
// 工作线程收到主线程的ev.data
};
let msg = '工作线程向主线程发送消息'
postMessage(msg); // 也可以是self.postMessage, msg可以直接是对象
使用：App.js
import Worker from './file.worker.js';
const worker = new Worker();
worker.postMessage({ a: 1 });
worker.onmessage = function (event) {};
worker.addEventListener('message', function (event) {});
6. 实际例子
6.1 原生html例子
创建一个文件夹，文件夹内创建下面2个文件：
1、创建一个demo.js文件，内容如下：
var i=0;
function count(){
setInterval(function () {
i++;
postMessage(i);
},1000)
}
count();
2、创建index.html文件，内容如下：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body>
<div>
<span>计数</span>
<span id="result"></span>
</div>
<button onclick="work(0)">开始工作</button>
<button onclick="work(1)">停止工作</button>
<script>
var worker;
function work(type) {
if (typeof(Worker) !== "undefined") {
if(type === 0){
worker = new Worker("demo.js");
console.log(worker);
worker.onmessage=function(event){
document.getElementById("result").innerHTML=event.data;
};
}else {
worker.terminate();
worker = null;
}
}
else { alert("抱歉! Web Worker 不支持"); }
}
</script>
</body>
</html>
然后使用本地服务启动后，就能查看效果了。
6.2 Worker 线程完成轮询
有时，浏览器需要轮询服务器状态，以便第一时间得知状态改变。这个工作可以放在 Worker 里面。
function createWorker(f) {
var blob = new Blob(['(' + f.toString() +')()']);
var url = window.URL.createObjectURL(blob);
var worker = new Worker(url);
return worker;
}
var pollingWorker = createWorker(function (e) {
var cache;
function compare(new, old) { ... };
setInterval(function () {
fetch('/my-api-endpoint').then(function (res) {
var data = res.json();
if (!compare(data, cache)) {
cache = data;
self.postMessage(data);
}
})
}, 1000)
});
pollingWorker.onmessage = function () {
// render data
}
pollingWorker.postMessage('init');
上面代码中，Worker 每秒钟轮询一次数据，然后跟缓存做比较。如果不一致，就说明服务端有了新的变化，因此就要通知主线程。