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html5 多线程处理webWorker

来源：程序员人生发布时间：2016-06-14 09:13:46 阅读次数：4172次

Web Worker

Web Worker提供了1个简单的方法使得 web 内容能够在后台运行脚本。1旦 worker 创建后，它可以向由它的创建者指定的事件监听函数传递消息，这样该 worker 生成的所有任务就都会接收到这些消息

worker 线程能够在不干扰 UI 的情况下履行任务。另外，它还能够使用 XMLHttpRequest (虽然 responseXML 与 channel 两个属性值始终是 null)来履行 I/O 操作。

生成 worker

创建1个新的 worker 10分简单。你所要做的就是调用 Worker() 构造函数，指定1个要在 worker 线程内运行的脚本的 URI，如果你希望能够收到 worker 的通知，可以将 worker 的 onmessage 属性设置成1个特定的事件处理函数。

var myWorker = new Worker("my_task.js");

myWorker.onmessage = function (oEvent) {
  console.log("Called back by the worker!\n");
};

或，你也能够使用 addEventListener()：

var myWorker = new Worker("my_task.js");

myWorker.addEventListener("message", function (oEvent) {
  console.log("Called back by the worker!\n");
}, false);

myWorker.postMessage(""); // start the worker.

例子中的第1行创建了1个新的 worker 线程。第3行动 worker 设置了 message 事件的监听函数。当 worker 调用自己的 postMessage() 函数时就会调用这个事件处理函数。最后，第7行启动了 worker 线程。

传递数据

在主页面与 worker 之间传递的数据是通过拷贝，而不是同享来完成的。传递给 worker 的对象需要经过序列化，接下来在另外一端还需要反序列化。页面与 worker 不会同享同1个实例，终究的结果就是在每次通讯结束时生成了数据的1个副本。大部份阅读器使用结构化拷贝来实现该特性。

实例：创建1个子线程来计算求和

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>webWorkers 实例演示</title>
</head>
<body>
    请输入要求和的数：<input type="text" id="num"><br>
    <button onclick="caculate()">计算</button>

    <script type="text/javascript">
        //1.创建计算的子线程
        var worker = new Worker("worker1.js");
        function caculate(){
            var num = parseInt(document.querySelector('#num').value,10);
            //2.将数据传递给子线程
            worker.postMessage(num);
        }

        //3.从子线程接收处理结果并展现
        worker.onmessage = function(event){
            alert('总和为：'+ event.data);
        }
    </script>
</body>
</html>

onmessage = function(event){
    var result =0,
    num  = event.data;

    for(var i = 1; i < num ;i ++){
        result += i;
    }
    //向主线程返回消息
    postMessage(result);
}

可以将比较耗时的处理交给1个后台线程，去处理，处理完以后将结果返回给主页面。

这里写图片描述

线程之间进行数据交互

线程间的数据交互是通过发送和接收消息来相互传递信息的，主线程首先创建Worker，通过Worker对象的postMessage方法，将数据传递给后台线程，而主程序通过onmessage 事件，或自定义addEventListener 事件来监听后台返回后台线程处理的结果。一样，后台线程通过onmessage事件来接收主页面传递的数据，通过postMessage将处理结果返回给主页面。

实例：页面序随机产生100个数据，并将数据传递给后台线程过滤，将可以被3 整除的数据，返回给主页面，以动态表格的情势显示。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>线程之间进行数据交互</title>
</head>
<body>
    <h2>线程之间进行数据交互</h2>
    <table id="table" style="color: #FFF;background-color: #ccc;">

    </table>
</body>
    <script type="text/javascript">
        var nums = new Array(100),
        intStr = "";
        //1.处理非字符串数据
        for(var i = 0; i<100; i++){
            nums[i] = parseInt(Math.random()*100);
            intStr += nums[i] + ";";
        }
        //2.创建新进程
        var worker = new Worker("worker2.js");
        //3.向子进程发送数据
        worker.postMessage(intStr);

        //4.从子线程获得处理结果
        worker.onmessage = function(event){
            var row,
                col,
                tr,
                td,
                table = document.querySelector("#table");
            var numArr = event.data.split(";");

            for(var i = 0; i<numArr.length; i++){
                row = parseInt(i/10);
                col = i%10;
                if (col == 0 ) {
                    tr = document.createElement("tr");
                    tr.id = "tr" + row;
                    table.appendChild(tr);
                }else{
                    tr = document.querySelector("#tr" + row);
                }
                td = document.createElement('td');
                tr.appendChild(td);
                td.innerHTML = numArr[i];
                td.width = "30";
            }
        }
    </script>
</html>

onmessage = function(event){
    var strNum = event.data;
    var numArr = strNum.split(";");
    var returnNum = "";
    for(var i =0; i<numArr.length; i++){
        if (numArr[i]%3 ==0) {
            returnNum += numArr[i] + ";";
        }
    }
    postMessage(returnNum);

}

这里写图片描述

线程间的嵌套

线程中可以嵌套子线程，这样可以把1个较大的后台线程切分成几个子线程，每一个子线程格子完成相对独立的工作。

还是使用上述的实例，构造1个单层子线程嵌套的例子。把之前主页面生成随机数的工作放到后台线程，然后在后台线程中构造1个子线程，来挑选出可以被3整除的数据。传递的数据采取JSON的数据格式。

<!DOCTYPE html>
<head>
<meta charset="UTF⑻">
<script type="text/javascript">
var worker = new Worker("script.js");
worker.postMessage("");
// 从线程中获得计算结果
worker.onmessage = function(event) {
    if(event.data!="")
    {
        var j;  //行号
        var k;  //列号
        var tr;
        var td;
        var intArray=event.data.split(";");
        var table=document.getElementById("table");
        for(var i=0;i<intArray.length;i++)
        {            
            j=parseInt(i/10,0);
            k=i%10;
            if(k==0)    //该行不存在
            {
                //添加行
                tr=document.createElement("tr");
                tr.id="tr"+j;
                table.appendChild(tr);
            }
            else  //该行已存在
            {
                //获得该行
                tr=document.getElementById("tr"+j);
            }
            //添加列
            td=document.createElement("td");
            tr.appendChild(td);
            //设置该列内容
            td.innerHTML=intArray[j*10+k];
            //设置该列背风景
            td.style.backgroundColor="blue";
            //设置该列字体色彩
            td.style.color="white";
            //设置列宽
            td.width="30";
        }
    }
};
</script>
</head>
<body>
<h1>从随机生成的数字中抽取3的倍数并显示示例</h1>
<table id="table">
</table>
</body>

script.js子线程代码

onmessage=function(event){
    var intArray=new Array(100);    //随机数组
    //生成100个随机数
    for(var i=0;i<100;i++)
        intArray[i]=parseInt(Math.random()*100);
    var worker;
    //创建子线程
    worker=new Worker("worker2.js");
    //把随机数组提交给子线程进行挑选工作
    worker.postMessage(JSON.stringify(intArray));
    worker.onmessage = function(event) {
        //把挑选结果返回主页面
        postMessage(event.data);
    }
}

worker2.js代码

onmessage = function(event) {
    //还原整数数组
    var intArray= JSON.parse(event.data);
    var returnStr;
    returnStr="";
    for(var i=0;i<intArray.length;i++)
    {
        //能否被3整除
        if(parseInt(intArray[i])%3==0)    
        {
            if(returnStr!="")
                returnStr+=";";
            //将能被3整除的数字拼接成字符串
            returnStr+=intArray[i];    
        }
    }
    //返回拼接字符串
    postMessage(returnStr); 
    //关闭子线程          
    close();                         
}

这里写图片描述

向子线程传递消息时，用worker.postMessage,向主页面提交数据时直接用postMessage.

多个子线程之间的数据交互

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>线程之间进行数据交互</title>
</head>
<body>
    <h2>线程之间进行数据交互</h2>
    <table id="table" style="color: #FFF;background-color: #ccc;">

    </table>
</body>
    <script type="text/javascript">

        var worker1 = new Worker("worker1.js");
        worker1.postMessage("");

        //从子线程获得处理结果
        worker1.onmessage = function(event){
            var row,
                col,
                tr,
                td,
                table = document.querySelector("#table");
            var numArr = event.data.split(";");

            for(var i = 0; i<numArr.length; i++){
                row = parseInt(i/10);
                col = i%10;
                if (col == 0 ) {
                    tr = document.createElement("tr");
                    tr.id = "tr" + row;
                    table.appendChild(tr);
                }else{
                    tr = document.querySelector("#tr" + row);
                }
                td = document.createElement('td');
                tr.appendChild(td);
                td.innerHTML = numArr[i];
                td.width = "30";
            }
        }
    </script>
</html>

worker1.js代码

onmessage = function(event){
    var data = event.data;
    var dataArr = new Array(100);
    for(var i=0; i<100; i++){
        dataArr[i] = parseInt(Math.random()*100);
    }

    //创建新的子进程
    var worker2 = new Worker("worker3.js");
    //worker.postMessage传递JSON对象
    worker2.postMessage(JSON.stringify(dataArr));

    worker2.onmessage = function(event){
        //postMessage将数据返回给主页面
        postMessage(event.data);
    }

}

worker3.js代码

onmessage = function(event){
    var numArr = JSON.parse(event.data);
    var returnNum = "";
    for(var i =0; i<numArr.length; i++){
        if (numArr[i]%3 ==0) {
            returnNum += numArr[i] + ";";
        }
    }
    postMessage(returnNum);

}

SharedWorker同享线程

同享线程
同享线程可以由两种方式来定义：1是通过指向 JavaScript 脚本资源的 URL 来创建，而是通过显式的名称。当由显式的名称来定义的时候，由创建这个同享线程的第1个页面中使用 URL 会被用来作为这个同享线程的 JavaScript 脚本资源 URL。通过这样1种方式，它允许同域中的多个利用程序使用同1个提供公共服务的同享线程，从而不需要所有的利用程序都去与这个提供公共服务的 URL 保持联系。

不管在甚么情况下，同享线程的作用域或是生效范围都是由创建它的域来定义的。因此，两个不同的站点（即域）使用相同的同享线程名称也不会冲突。

同享线程的创建
创建同享线程可以通过使用 SharedWorker() 构造函数来实现，这个构造函数使用 URL 作为第1个参数，即是指向 JavaScript 资源文件的 URL，同时，如果开发人员提供了第2个构造参数，那末这个参数将被用于作为这个同享线程的名称。创建同享线程的代码示例以下：

var worker = new SharedWorker('sharedworker.js', ’ mysharedworker ’ );

与同享线程通讯
同享线程的通讯也是跟专用线程1样，是通过使用隐式的 MessagePort 对象实例来完成的。当使用 SharedWorker() 构造函数的时候，这个对象将通过1种援用的方式被返回回来。我们可以通过这个援用的 port 端口属性来与它进行通讯。发送消息与接收消息的代码示例以下：

 // 从端口接收数据 , 包括文本数据和结构化数据
 worker.port.onmessage = function (event) { define your logic here... }; 
 // 向端口发送普通文本数据
worker.port.postMessage('put your message here … '); 
 // 向端口发送结构化数据
worker.port.postMessage(
{ username: 'usertext';
 live_city: 
     ['data-one', 'data-two', 'data-three','data- four']});

上面示例代码中，第1个我们使用 onmessage 事件处理器来接收消息，第2个使用 postMessage 来发送普通文本数据，第3个使用 postMessage 来发送结构化的数据，这里我们使用了 JSON 数据格式。

实例1：在单个页面中使用sharedWorker

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>单个页面的SharedWorker</title>
</head>
<body>
    <h2>单个页面的SharedWorker</h2>
    <div id="show"></div>
    <script type="text/javascript">
        var worker = new SharedWorker('test.js');
        var div = document.querySelector('#show');

        worker.port.onmessage = function(e){
            div.innerHTML = e.data;
        }

    </script>
</body>
</html>

onconnect = function(e){
    var port = e.ports[0];
    port.postMessage('你好！');
}

实例2：在多个页面中使用sharedWorker

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF⑻">
<title>在两个页面中同享后台线程</title>
<script type="text/javascript">
var worker;
function window_onload(){
    worker = new SharedWorker('test.js');
    var div = document.getElementById('div1');
    worker.port.addEventListener('message', function(e) {
       div.innerHTML=e.data;
    }, false);
    worker.port.start();
    worker.port.postMessage(1);
}
</script>
</head>
<body onload="window_onload()">
<h1>在两个页面中同享后台线程</h1>
<div id="div1"></div>
</body>
</html>

onconnect = function(e) {
   var port = e.ports[0];
   port.onmessage = function(e) {
     port.postMessage(e.data*e.data);
   }
}

只要发送不同的数据就能够worker.port.postMessage(1);返回不同的结果。

实例3：在多个页面中，通过同享后台线程来同享数据

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF⑻">
<title>在多个页面中通过同享后台线程来同享数据</title>
<script type="text/javascript">
var worker;
function window_onload(){
    worker = new SharedWorker('test2.js');
    var div = document.getElementById('div1');
    worker.port.addEventListener('message', function(e) {
       document.getElementById("text").value=e.data;
    }, false);
    worker.port.start();
}
function SendData(){
    worker.port.postMessage(document.getElementById("text").value);
}
function getData(){
    worker.port.postMessage('get');
}
</script>
</head>
<body onload="window_onload()">
<h1>在多个页面中通过同享后台线程来同享数据</h1>
<input type="text" id="text"></input>
<button onclick="SendData()">提交数据</button>
<button onclick="getData()">获得数据</button>
</body>
</html>

onconnect = function(e) {
   var port = e.ports[0];
   port.onmessage = function(e) {
     port.postMessage(e.data*e.data);
   }
}

在1个页面中点击发送数据，然后在另外1个页面点击接受数据，可以得到发送的数据。

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