JavaScript中的Web worker多线程API研究

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了JavaScript中的Web worker多线程API研究前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

HTML5支持了Web Worker这样的API,允许网页在安全的情况下执行多线程代码。不过Web Worker实际上受到很多限制,因为它无法真正意义上共享内存数据,只能通过消息来做状态通知,所以甚至不能称之为真正意义上的“多线程”。

Web Worker的接口使用起来很不方便,它基本上自带一个sandBox,在沙箱中跑一个独立的js文件,通过 postMessage和 onMessge来和主线程通信:

代码如下:

代码如下:

得到的结果可以发现,线程中得到的data的id增加了,但是传回来之后,并没有改变主线程的bundle中的id,因此,线程中传递的对象实际上copy了一份,这样的话,线程并没有共享数据,避免了读写冲突,所以是安全的。保证线程安全的代价就是限制了在线程中操作主线程对象的能力。

这样一个有限的多线程机制使用起来是很不方便的,我们当然希望Worker能够支持代码看起来具有同时操作多线程的能力,例如,支持看起来像下面这个样子的代码

代码如下:

worker.run(function(bundle){ //do sth in worker thread... this.runOnUiThread(function(bundle /*shared obj*/){ //do sth in main ui thread... }); //... });

这段代码里面,我们启动一个worker之后,能够让任意代码跑在worker中,并且当需要操作ui线程(比如读写dom)时,可以通过this.runOnUiThread回到主线程执行。

那么如何实现这个机制呢? 看下面的代码

代码如下:

var self = this; this._worker.onmessage = function(evt){ var ret = evt.data; if(ret.__UI_TASK__){ //run on ui task var fn = (new Function("return "+ret.__UI_TASK__))(); fn(ret.sharedObj); }else{ self.sharedObj = ret.sharedObj; self._completes[ret.taskId](ret); } } }

WorkerThread.prototype.run = function(task,complete){ var _task = {__THREAD_TASK__:task.toString(),sharedObj: this.sharedObj,taskId: this._task_id}; this._completes[this._task_id++] = complete; this._worker.postMessage(_task); }

上面这段代码定义了一个ThreadWorker对象,这个对象创建了一个运行thread.js的Web Worker,保存了共享对象SharedObj,并且对thread.js发回的消息进行处理。

如果thread.js中传回了一个UI_TASK消息,那么运行这个消息传过来的function,否则执行run的complete回调 我们看看thread.js是怎么写的:

代码如下:

if(data && data.__THREAD_TASK__){ var task = data.__THREAD_TASK__; try{ var fn = (new Function("return "+task))();

var ctx = { threadSignal: true, sleep: function(interval){ ctx.threadSignal = false; setTimeout(_run,interval); }, runOnUiThread: function(task){ postMessage({__UI_TASK__:task.toString(),sharedObj:data.sharedObj}); } }

function _run(){ ctx.threadSignal = true; var ret = fn.call(ctx,data.sharedObj); postMessage({error:null,returnValue:ret,__THREAD_TASK__:task,sharedObj:data.sharedObj,taskId: data.taskId}); }

_run(0);

}catch(ex){ postMessage({error:ex.toString(),returnValue:null,sharedObj: data.sharedObj}); } } }

可以看到,thread.js接收ui线程传过来的消息,其中最重要的是THREAD_TASK,这是ui线程传过来的需要worker线程执行的“任务”,由于function是不可序列化的,因此传递的是字符串,worker线程通过解析字符串成function来执行主线程提交的任务(注意在任务中将共享对象sharedObj传入),执行完成后将返回结果通过message传给ui线程。我们仔细看一下除了返回值returnValue以外,共享对象sharedObj也会被传回,传回时,由于worker线程和ui线程并不共享对象,因此我们人为通过赋值的方式同步两边的对象(这样是否线程安全?为什么?)

可以看到整个过程其实并不复杂,这么实现之后,这个ThreadWorker可以有以下两种用法

代码如下:

setInterval(function(){ t1.run(function(sharedObj){ return sharedObj.i++; }, function(r){ console.log("t1>" + r.returnValue + ":" + r.error); } ); },500); var t2 = new WorkerThread({i: 50});

t2.run(function(sharedObj){ while(this.threadSignal){ sharedObj.i++;

this.runOnUiThread(function(sharedObj){ W("body ul").appendChild("

  • "+sharedObj.i+"
  • "); });

    this.sleep(500); } return sharedObj.i; },function(r){ console.log("t2>" + r.returnValue + ":" + r.error); });

    这样的用法从形式和语义上来说都让代码具有良好的结构,灵活性和可维护性。

    好了,关于Web Worker的用法探讨就介绍到这里,有兴趣的同学可以去看一下这个项目:https://github.com/akira-cn/WorkerThread.js (由于Worker需要用服务器测试,我特意在项目中放了一个山寨的httpd.js,是个非常简陋的http服务的js,直接用node就可以跑起来)。

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