前端不能不了解的 Web Worker

痛点

做为前端开发，最无奈的场景莫过于遇见“页面无响应”。背锅吧，不甘，不背锅吧，确实是自己负责的领域出现了问题。

而 Web Worker 的出现，可以在一定程度上缓解前端开发的无奈。

概念

Web Worker是HTML5的一项功能，它允许在后台线程中运行JavaScript代码，以便在主线程中执行其他任务，同时不影响用户界面的响应性。

使用Web Worker可以将耗时的计算、网络请求或其他耗资源的操作放在后台线程中运行，这样可以提高网页的性能和响应速度。主线程将专注于处理用户交互和渲染页面，而Web Worker负责处理复杂的计算任务。

Web Worker与主线程之间通过消息传递进行通信。主线程可以向Web Worker发送消息，并接收来自Web Worker的消息。这种通信是异步的，不会阻塞主线程的执行。

使用场景

Web Worker适用于那些需要在浏览器中执行耗时操作，但又不希望阻塞主线程的场景。它可以提高应用程序的性能和响应能力，同时保持用户界面的流畅性。

大量计算密集型任务：如果你需要在浏览器中进行大量的计算，可能会导致主线程阻塞。这时，可以使用Web Worker将这些计算任务转移到后台线程中处理，以确保用户界面的流畅性。
文件处理：如果你需要处理大型文件或执行复杂的文件操作，例如文件上传、压缩、解压缩等，Web Worker可以将这些操作转移到后台线程，以避免阻塞主线程。
数据处理和图形操作：如果你需要对大量数据进行排序、搜索、过滤等操作，或者执行复杂的图形操作，如图像处理、绘制等，Web Worker可以帮助你提高性能和响应速度。
异步请求和数据获取：如果你需要通过HTTP请求获取大量数据，或执行其他异步操作，如WebSocket通信、长轮询等，Web Worker可以在后台线程中处理这些操作，以免阻塞主线程。
实时通信和多线程协作：如果你需要进行实时通信，如聊天应用、多人游戏等，Web Worker可以帮助你处理网络通信和多线程协作，以提供更好的用户体验。

简单示例

下面是一个使用 Web Workers 实现多线程的示例：

创建一个 JavaScript 文件，命名为 worker.js，这是我们将在 Web Worker 中运行的代码。

javascript
// worker.js

// 在 Web Worker 中接收消息
self.onmessage = function(event) {
  var number = event.data;
  
  // 执行一些耗时的操作
  var result = calculateSquare(number);
  
  // 将结果发送回主线程
  self.postMessage(result);
};

// 一些耗时的操作
function calculateSquare(number) {
  var result = number * number;
  return result;
}

在主程序中创建一个新的 Web Worker 对象，并在其中加载 worker.js 文件。

javascript
// index.js

// 创建一个新的 Web Worker
var worker = new Worker('worker.js');

// 向 Web Worker 发送消息
worker.postMessage(5);

// 接收 Web Worker 的消息
worker.onmessage = function(event) {
  var result = event.data;
  console.log('计算结果为：', result);
};

在这个示例中，我们创建了一个 Web Worker 对象，并通过调用 worker.postMessage() 方法向其发送消息。Web Worker 对象中的代码在收到消息后执行一些耗时的操作，并将结果通过调用 self.postMessage() 方法发送回主线程。我们可以通过 worker.onmessage 监听消息来处理 Web Worker 的返回结果。

需要注意的是，由于 Web Workers 运行在独立的线程中，它们无法访问 DOM 元素和某些浏览器特定的 API。因此，在 Web Workers 中只能执行纯 JavaScript 代码，不能直接更新页面上的内容。

注意事项

在使用Web Worker时，有一些注意事项需要考虑：

跨域限制：Web Worker只能与加载它的网页处于同一域中。这是为了确保安全性，防止恶意代码窃取网页数据。如果需要在跨域页面中使用Web Worker，可以使用CORS（跨域资源共享）来解决。
文件路径：在创建Worker对象时，需要指定Worker脚本文件的路径。这个路径是相对于当前网页的。如果Worker脚本文件与网页处于同一目录下，可以直接使用文件名；否则，需要提供相对路径或绝对路径。
数据传递：Web Worker与主线程之间的通信是通过消息传递机制实现的。可以使用postMessage()方法将数据发送给Worker，并使用onmessage事件监听Worker返回的消息。在Worker中，可以使用self对象来发送消息，使用onmessage事件监听主线程发送的消息。
不可访问DOM：由于Web Worker运行在与主线程不同的线程中，所以它没有直接访问DOM的能力。这意味着无法在Worker中操作DOM元素，也无法使用document对象等。如果需要在Worker中处理需要DOM操作的逻辑，可以将结果通过消息传递给主线程，再由主线程进行DOM操作。
导入外部依赖：Web Worker默认只能使用自身的全局对象和内置对象，无法直接导入外部JavaScript文件。但是可以使用importScripts()方法导入外部脚本，以便在Worker中使用外部依赖。
长时间运行任务：Web Worker适合处理耗时的任务，但是长时间运行的任务可能会占用大量的CPU资源，甚至导致浏览器崩溃。因此，在设计时需要考虑任务的性质和用户体验。

总结起来，使用Web Worker时需要注意跨域限制、文件路径、数据传递、不可访问DOM、导入外部依赖和长时间运行任务等问题。了解这些注意事项，可以更好地应用Web Worker来提升网页性能和用户体验。

~ 本文完，感谢阅读！