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Web?Woker使用常見(jiàn)問(wèn)題匯總及方案解決分析

 更新時(shí)間:2023年09月04日 08:38:09   作者:泯瀧  
這篇文章主要為大家介紹了Web?Woker常見(jiàn)使用問(wèn)題及方案解決分析,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪

問(wèn)題匯總

  • new Worker(aURL, options) URL 必須遵守同源策略。同源策略是瀏覽器的一種安全特性,限制了在不同源(協(xié)議、域名、端口)之間的 JavaScript 代碼的訪問(wèn)。這意味著在 Web Worker 中,只能加載與當(dāng)前頁(yè)面在同一源下的腳本,否則會(huì)觸發(fā)安全錯(cuò)誤。
  • Web Worker中限制了部分Web API。Web Worker 有一些限制,其中包括無(wú)法直接操作 DOM 和無(wú)法使用 localStorage。這是因?yàn)?Web Workers 是在獨(dú)立的線程中運(yùn)行的,與主線程分離,并且沒(méi)有直接的訪問(wèn)主線程的 DOM 或 JavaScript 運(yùn)行環(huán)境的能力。
  • Web Worker與主線程的數(shù)據(jù)通信, 默認(rèn)情況下Web Worker與主線程或其他Worker不能共享內(nèi)存。Web Workers 默認(rèn)情況下是無(wú)法直接共享內(nèi)存的,因?yàn)樗鼈冊(cè)讵?dú)立的線程中運(yùn)行,擁有各自的運(yùn)行環(huán)境和內(nèi)存空間。

解決方案

利用Blob解決跨域限制

Web Workers 是一種在 JavaScript 中創(chuàng)建并在后臺(tái)運(yùn)行的多線程方式,可以用于執(zhí)行耗時(shí)的任務(wù)而不會(huì)阻塞主線程。但是在使用 Web Workers 時(shí),需要注意一些限制和解決方案,其中包括同源策略。這意味著在 Web Worker 中,只能加載與當(dāng)前頁(yè)面在同一源下的腳本,否則會(huì)觸發(fā)安全錯(cuò)誤。

// 獲取遠(yuǎn)程腳本代碼
fetch('https://example.com/remote-script.js')
  .then(response => response.text())
  .then(scriptText => {
    // 創(chuàng)建 Blob 對(duì)象
    const blob = new Blob([scriptText], { type: 'application/javascript' });
    // 創(chuàng)建 Blob URL
    const blobUrl = URL.createObjectURL(blob);
    // 創(chuàng)建 Web Worker
    const worker = new Worker(blobUrl);
    // Web Worker 的消息處理邏輯
    worker.onmessage = function(event) {
      // 處理 Web Worker 發(fā)送的消息
      console.log('Message from Web Worker:', event.data);
    };
    // 向 Web Worker 發(fā)送消息
    worker.postMessage('Hello from main thread!');
  })
  .catch(error => {
    // 處理錯(cuò)誤
    console.error('Failed to load remote script:', error);
  });

在這個(gè)示例中,通過(guò)使用 fetch() 方法獲取遠(yuǎn)程腳本代碼,并將其作為 Blob 對(duì)象傳遞給 Worker 構(gòu)造函數(shù)。然后,通過(guò) Blob URL 創(chuàng)建一個(gè) Web Worker,并在 Web Worker 中處理消息。由于 Blob URL 不受同源策略限制,因此可以加載遠(yuǎn)程的腳本代碼。

需要注意的是,加載遠(yuǎn)程代碼可能存在安全風(fēng)險(xiǎn),因此在使用 Blob 對(duì)象加載遠(yuǎn)程代碼時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎,并確保加載的代碼是可信的。此外,由于 Blob URL 是臨時(shí)的,當(dāng)不再需要時(shí)應(yīng)使用 URL.revokeObjectURL() 方法來(lái)釋放資源,以避免內(nèi)存泄漏。

解決API限制

通過(guò)利用主線程對(duì)localStorage和DOM等API進(jìn)行代理。Web Workers 可以通過(guò) postMessage() 方法向主線程發(fā)送消息,主線程可以通過(guò)監(jiān)聽(tīng) message 事件來(lái)接收消息。通過(guò)這種方式,Web Worker 可以向主線程請(qǐng)求 DOM 操作或 localStorage 操作,并將結(jié)果作為消息發(fā)送回來(lái)。

Web Workers 可以通過(guò) postMessage() 方法向主線程發(fā)送消息,主線程可以通過(guò)監(jiān)聽(tīng) message 事件來(lái)接收消息。通過(guò)這種方式,Web Worker 可以向主線程請(qǐng)求 DOM 操作或 localStorage 操作,并將結(jié)果作為消息發(fā)送回來(lái)。

// 發(fā)送請(qǐng)求獲取 localStorage 中的數(shù)據(jù)
self.postMessage({ type: 'getLocalStorage', key: 'myKey' });
// 監(jiān)聽(tīng) Web Worker 發(fā)送的消息
worker.onmessage = function(event) {
  // 根據(jù)消息類型執(zhí)行相應(yīng)的操作
  if (event.data.type === 'getLocalStorage') {
    // 從 localStorage 中獲取數(shù)據(jù)
    const value = localStorage.getItem(event.data.key);
    // 發(fā)送結(jié)果回 Web Worker
    worker.postMessage({ type: 'localStorageData', value });
  }
};

解決數(shù)據(jù)通信問(wèn)題

Web Workers 默認(rèn)情況下是無(wú)法直接共享內(nèi)存的,因?yàn)樗鼈冊(cè)讵?dú)立的線程中運(yùn)行,擁有各自的運(yùn)行環(huán)境和內(nèi)存空間。

利用postMessage傳遞

Web Workers 可以通過(guò) postMessage() 方法向其他 Worker 或主線程發(fā)送消息,并通過(guò)監(jiān)聽(tīng) message 事件來(lái)接收消息。通過(guò)這種方式,可以在不同的 Workers 或主線程之間傳遞數(shù)據(jù)和進(jìn)行通信。

// 創(chuàng)建兩個(gè) Web Workers
const worker1 = new Worker('worker1.js');
const worker2 = new Worker('worker2.js');
// 向 worker1 發(fā)送消息
worker1.postMessage('Hello from main thread to worker1!');
// 監(jiān)聽(tīng) worker1 發(fā)送的消息
worker1.onmessage = function(event) {
  console.log('Message from worker1:', event.data);
};
// 向 worker2 發(fā)送消息
worker2.postMessage('Hello from main thread to worker2!');
// 監(jiān)聽(tīng) worker2 發(fā)送的消息
worker2.onmessage = function(event) {
  console.log('Message from worker2:', event.data);
};

在 worker1.js 中監(jiān)聽(tīng)消息并向主線程回復(fù):

// 監(jiān)聽(tīng)主線程發(fā)送的消息
self.onmessage = function(event) {
  console.log('Message from main thread to worker1:', event.data);

  // 向主線程回復(fù)消息
  self.postMessage('Hello from worker1!');
};

在 worker2.js 中監(jiān)聽(tīng)消息并向 worker1 發(fā)送消息:

// 監(jiān)聽(tīng)主線程發(fā)送的消息
self.onmessage = function(event) {
  console.log('Message from main thread to worker2:', event.data);

  // 向 worker1 發(fā)送消息
  self.postMessage('Hello from worker2 to worker1!');
};

那么如果 worker1.js 想要和 worker2.js (兄弟Worker)進(jìn)行通信呢?只使用postMessage,我想到的比較麻煩一點(diǎn),就是通過(guò)主線程進(jìn)行消息代理,例如以下方法進(jìn)行改造:

// 創(chuàng)建兩個(gè) Web Workers
const worker1 = new Worker('worker1.js');
const worker2 = new Worker('worker2.js');
// 向 worker1 發(fā)送消息
worker1.postMessage('Hello from main thread to worker1!');
// 監(jiān)聽(tīng) worker1 發(fā)送的消息
worker1.onmessage = function(event) {
  console.log('Message from worker1:', event.data);
  // 如果 worker1 發(fā)送了消息給 worker2
  if (event.data.to === 'worker2') {
    // 將消息轉(zhuǎn)發(fā)給 worker2
    worker2.postMessage(event.data.message);
  }
};
// 向 worker2 發(fā)送消息
worker2.postMessage('Hello from main thread to worker2!');
// 監(jiān)聽(tīng) worker2 發(fā)送的消息
worker2.onmessage = function(event) {
  console.log('Message from worker2:', event.data);
  // 如果 worker2 發(fā)送了消息給 worker1
  if (event.data.to === 'worker1') {
    // 將消息轉(zhuǎn)發(fā)給 worker1
    worker1.postMessage(event.data.message);
  }
};

在 worker1.js 中,如果想要向 worker2 發(fā)送消息,可以通過(guò)將消息發(fā)送給主線程,并指定接收者為 worker2:

// 向主線程發(fā)送消息,并指定接收者為 worker2
self.postMessage({ to: 'worker2', message: 'Hello from worker1 to worker2!' });

在 worker2.js 中,如果想要向 worker1 發(fā)送消息,也可以通過(guò)將消息發(fā)送給主線程,并指定接收者為 worker1:

// 向主線程發(fā)送消息,并指定接收者為 worker1
self.postMessage({ to: 'worker1', message: 'Hello from worker2 to worker1!' });

這樣就可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè) Web Workers 之間的通信了。需要注意的是,由于主線程作為消息代理,可能會(huì)造成一定的性能開(kāi)銷,因此應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況謹(jǐn)慎使用,更推薦以下使用的共享內(nèi)存方法。

共享內(nèi)存

Web Workers 還提供了 SharedArrayBuffer 和 Atomics API,允許多個(gè) Workers 共享同一塊內(nèi)存,從而實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)共享和通信。

// index.js
const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(4); // 創(chuàng)建一個(gè)共享內(nèi)存,包含 4 個(gè)字節(jié)
const worker1 = new Worker('worker1.js');
const worker2 = new Worker('worker2.js');

// 向 worker1 和 worker2 傳遞共享內(nèi)存
worker1.postMessage({ type: 'buffer', buffer: sharedBuffer });
worker2.postMessage({ type: 'buffer', buffer: sharedBuffer });

接收共享內(nèi)存,并使用 Atomics API 進(jìn)行原子操作:

// worker1
self.onmessage = (event) => {
  const data = event.data;
  if (data.type === 'buffer') {
    const sharedArray = new Int32Array(data.buffer); // 創(chuàng)建一個(gè) Int32Array 視圖來(lái)訪問(wèn)共享內(nèi)存
    // 在共享內(nèi)存中進(jìn)行原子加法操作
    Atomics.add(sharedArray, 0, 1); // 將共享內(nèi)存中索引為 0 的值增加 1
    // 向 worker2 發(fā)送一個(gè)消息,包含共享內(nèi)存中索引為 0 的值
    self.postMessage({ type: 'value', value: sharedArray[0] });
  }
};
// worker2
self.onmessage = (event) => {
  const data = event.data;
  if (data.type === 'buffer') {
    const sharedArray = new Int32Array(data.buffer); // 創(chuàng)建一個(gè) Int32Array 視圖來(lái)訪問(wèn)共享內(nèi)存
    // 在共享內(nèi)存中進(jìn)行原子加法操作
    Atomics.add(sharedArray, 0, 2); // 將共享內(nèi)存中索引為 0 的值增加 2
    // 向主線程發(fā)送一個(gè)消息,包含共享內(nèi)存中索引為 0 的值
    self.postMessage({ type: 'value', value: sharedArray[0] });
  }
};

在主線程中,分別接收來(lái)自 worker1 和 worker2 的消息,并輸出共享內(nèi)存中的值:

// index.js
// 接收來(lái)自 worker1 的消息,并輸出共享內(nèi)存中的值
worker1.onmessage = (event) => {
  const data = event.data;
  if (data.type === 'value') {
    console.log('worker1 value:', data.value); // 輸出共享內(nèi)存中索引為 0 的值
  }
};
// 接收來(lái)自 worker2 的消息,并輸出共享內(nèi)存中的值
worker2.onmessage = (event) => {
  const data = event.data;
  if (data.type === 'value') {
    console.log('worker2 value:', data.value); // 輸出共享內(nèi)存中索引為 0 的值
  }
};

SharedArrayBuffer 是一種特殊的 ArrayBuffer,它可以在多個(gè) Workers 之間共享,允許它們?cè)谕粔K內(nèi)存中進(jìn)行讀寫(xiě)操作。與普通的 ArrayBuffer 不同,SharedArrayBuffer 不受同源策略限制,因此可以在不同源的 Workers 之間進(jìn)行共享。

Atomics API 則提供了一組原子操作,用于在共享的內(nèi)存中進(jìn)行同步和協(xié)調(diào)訪問(wèn)。它包括了一些常見(jiàn)的原子操作,例如原子加法、原子減法、原子比較和交換等,可以保證多個(gè) Workers 在訪問(wèn)共享內(nèi)存時(shí)的原子性操作,避免了數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和不一致性的問(wèn)題。

通過(guò)使用 SharedArrayBuffer 和 Atomics API,多個(gè) Workers 可以在共享的內(nèi)存中進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)操作,從而實(shí)現(xiàn)更快速和高效的數(shù)據(jù)共享和通信,尤其對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)處理或復(fù)雜計(jì)算的場(chǎng)景下,可以顯著提升性能。然而,需要注意的是,由于共享內(nèi)存可能涉及到并發(fā)訪問(wèn)和競(jìng)態(tài)條件,使用 SharedArrayBuffer 和 Atomics API 需要謹(jǐn)慎處理,并遵循相關(guān)的安全性和最佳實(shí)踐,以確保數(shù)據(jù)的正確性和一致性。

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