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  • 关于Web Worker你必须知道的7件事

    介绍

    通过使用Web Worker， 我们可以在浏览器后台运行Javascript， 而不占用浏览器自身线程。Web Worker可以提高应用的总体性能，并且提升用户体验。如果你想在自己的Web应用中使用Web Worker， 不妨来了解一下有关Web Worker的7件事。

    1. Web Worker 可以让你在后台运行Javascript

    一般来说Javascript和页面的UI会共用一个线程，所以当点击一个按钮开始运行Javascript后，在这段代码运行完毕之前，页面是无法响应用户操作的，换句话来说就是被“冻结”了。而这段代码可以交给Web Worker在后台运行，那么页面在Javascript运行期间依然可以响应用户操作。后台会启动一个worker线程来执行这段代码，用户可以创建多个worker线程。所以你可以在前台做一些小规模分布式计算之类的工作，不过Web Worker有以下一些使用限制：

    • Web Worker无法访问DOM节点；
    • Web Worker无法访问全局变量或是全局函数；
    • Web Worker无法调用alert()或者confirm之类的函数；
    • Web Worker无法访问window、document之类的浏览器全局变量；

    不过Web Worker中的Javascript依然可以使用setTimeout(),setInterval()之类的函数，也可以使用XMLHttpRequest对象来做Ajax通信。

    2. 有两种Web Worker

    Web workers可分为两种类型：专用线程dedicated web worker，以及共享线程shared web worker。 Dedicated web worker随当前页面的关闭而结束；这意味着Dedicated web worker只能被创建它的页面访问。与之相对应的Shared web worker可以被多个页面访问。在Javascript代码中，“Work”类型代表Dedicated web worker，而“SharedWorker”类型代表Shared web worker。

    在绝大多数情况下，使用Dedicated web worker就足够了，因为一般来说在web worker中运行的代码是专为当前页面服务的。而在一些特定情况下，web worker可能运行的是更为普遍性的代码，可以为多个页面服务。在这种情况下，我们会创建一个共享线程的Shared web worker，它可以被与之相关联的多个页面访问，只有当所有关联的的页面都关闭的时候，该Shared web worker才会结束。相对Dedicated web worker，shared web worker稍微复杂些。

    3. “Worker”对象代表Dedicated Web Worker

    现在来看如何使用Dedicated web worker。下面的例子中用到了jQuery以及Modernizr作为Javascript库，然后往HTML页面中加入以下代码：

    [html] view plaincopy
     
    1. <!DOCTYPE html>  
    2. <html>  
    3. <head>  
    4. <title></title>  
    5. <script type="text/javascript" src="script/modernizr.js"></script>  
    6. <script type="text/javascript" src="script/jquery-2.0.0.js"></script>  
    7. <script type="text/javascript">  
    8. $(document).ready(function(){  
    9. if(!Modernizr.webworker){  
    10. alert("This browser doesn't support Web Worker!");  
    11. return;  
    12. }  
    13. $("#btnStart").click(function(){  
    14. var worker = new Worker("script/lengthytask.js");  
    15. worker.addEventListener("message", function(evt){  
    16. alert(evt.data);  
    17. }, false);  
    18. worker.postMessage(10000)  
    19. });  
    20. });  
    21. </script>  
    22. </head>  
    23. <body>  
    24. <form>  
    25. <input type="button" id="btnStart" value="Start Processing"/>  
    26. </form>  
    27. </body>  
    28. </html>  

    这个HTML页面中有个按钮，点击后会运行一个Javascript文件。上面的代码中首先检测当前浏览器是否支持Web Worker，不支持的话，就跳出提醒信息。

    按钮的点击事件中创建了Worker对象，并给它指定了Javascript脚本文件——lengthytask.js(稍后会有代码)，并且给Worker对象绑定了一个“message”事件。该事件会在后台代码（lengthytask.js）向页面返回数据时触发。“message”事件可以通过event.data来获取后台代码传回的数据。最后，postMessage方法正式执行lengthytask.js，该方法还可以向后台代码传递参数， 后台代码同样通过message事件获取该参数。

    下面是lengthytask.js主要包含的代码：

    [javascript] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
     
    1. addEventListener("message", function(evt){  
    2. var date = new Date();  
    3. var currentDate = null;  
    4. do {  
    5. currentDate = new Date();  
    6. }while(currentDate - date < evt.data);  
    7. postMessage(currentDate);  
    8. }, false);  


    以上代码在后台监听message时间，并获取页面传来的参数：10000；这里实际上是一个计时函数：在message事件被触发10000毫秒之后，把结果（currentDate）传给页面。

    所以当点击“Start Processing”按钮，页面会在10秒钟后把当时的时刻alert出来。在这10秒钟内页面依然可以响应鼠标键盘事件。

    4. “SharedWorker”对象代表Shared Web Worker

    前面的代码使用的是dedicated web worker。 这一节会用shared web worker代替dedicated web worker，来区别两者的不同。下面是同一个例子的shared web worker版本：

    [javascript] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
     
    1. addEventListener("message", function(evt){  
    2. var date = new Date();  
    3. var currentDate = null;  
    4. do {  
    5. currentDate = new Date();  
    6. }while(currentDate - date < evt.data);  
    7. postMessage(currentDate);  
    8. }, false);  

    请注意加黑的代码，这里创建了一个SharedWorker对象，并把message事件绑定在shared worker的port对象上；同样由port对象发起postMessage， 开始执行后台代码sharedlengthytask.js。

    下面是sharedlengthytask.js的主要代码：

    [javascript] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
     
    1. var port;  
    2. addEventListener("connect", function(evt){  
    3. port = evt.ports[0];  
    4. port.addEventListener("message", function(evt){  
    5. var date = new Date();  
    6. var currentDate = null;  
    7. do {  
    8. currentDate = new Date();  
    9. }while(currentDate - date < evt.data);  
    10. port.postMessage(currentDate);  
    11. }, false);  
    12. port.start();  
    13. }, false);  


    使用SharedWorker对象的后台代码需要绑定connect和message事件， connect事件会在页面上的port被start时触发。之后的message事件的回调函数与之前的基本相同，最后port调用postMessage方法把结果传回给页面。

    5. Web Worker使用XMLHttpRequest与服务端通信

    有些情况下，web worker还需要与服务器进行交互。比如页面可能需要处理来自数据库中的信息，我们就需要使用Ajax技术与服务器交互，下面代码包含了web worker如何从服务端获取数据：

    [javascript] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
     
    1. addEventListener("message", function(evt){  
    2. var xhr = new XMLHttpRequest();  
    3. xhr.open("GET", "lengthytaskhandler.ashx");  
    4. xhr.onload = function(){  
    5. postMessage(xhr.responseText);  
    6. };  
    7. xhr.send();  
    8. },false);  


    上面的代码向服务端的asp.net服务lengthytaskhandler.ashx发出GET请求。并注册了获取数据后的onload事件。下面的代码是服务端的lengthytaskhandler.ashx:

    [csharp] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
     
    1. namespace WebWorkerDemo  
    2. {  
    3. public class LengthyTaskHandler:IHttpHandler  
    4. {  
    5. public void ProcessRequest(HttpContext context)  
    6. {  
    7. System.Threading.Thread.Sleep(10000);  
    8. context.Response.ContentType = "text/plain";  
    9. content.Response.Write("Processing successful!");  
    10. }  
    11. public bool IsReusable  
    12. {  
    13. get  
    14. {  
    15. return false;  
    16. }  
    17. }  
    18. }  
    19. }  


    如你所见，ProcessRequest模拟了一个长时间运行的任务，并返回了“Processing successful！”的消息。

    6. 通过Error事件捕捉错误信息

    当我们把越来越复杂的逻辑加到Web Worker里时，错误处理机制是必不可少的。而Web Worker恰恰提供了error事件，供开发者捕捉错误信息。下面的代码展示了如何绑定error事件：

    [javascript] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
     
    1. $("#btnStart").click(function(){  
    2. var worker = new Worker("scripts/lengthytask.js");  
    3. worker.addEventListener("error", function(evt){  
    4. alert("Line #" + evt.lineno + " - " + evt.message + " in " + evt.filename);  
    5. }, false);  
    6. worker.postMessage(10000);  
    7. });  


    如上可见， Worker对象可以绑定error事件；而且evt对象中包含错误所在的代码文件（evt.filename）、错误所在的代码行数（evt.lineno）、以及错误信息（evt.message）。

    7. 通过terminate()方法终止Web Worker

    有些情况下，我们可能需要强制终止执行中的Web Worker。Worker对象提供了terminate()来终止自身执行任务，被终止的Worker对象不能被重启或重用，我们只能新建另一个Worker实例来执行新的任务。

    总结

    Web Worker可以在后台执行脚本，而不会阻塞页面交互。Worker对象分为两种：专用式Web Worker和共享式Web Worker：专用式的Web Worker只能被当个页面使用，而共享式的Web Worker可以在被多个页面使用。另外，本文还介绍了Web Worker的错误处理机制，以及使用Ajax与服务端交互。
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