JavaScript 中的 Web Workers

Web Workers 為 Web 內(nèi)容提供了一種在後臺(tái)執(zhí)行緒中執(zhí)行腳本的簡單方法，從而可以在不凍結(jié)主執(zhí)行緒的情況下進(jìn)行繁重的計(jì)算。此功能對(duì)於 Web 應(yīng)用程式的效能最佳化特別有用。

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什麼是 Web Worker？

Web Workers 是在與主執(zhí)行緒不同的執(zhí)行緒中執(zhí)行的 JavaScript 腳本。它們?cè)试S執(zhí)行複雜計(jì)算、資料處理或即時(shí)更新等任務(wù)，而不會(huì)阻塞使用者介面。

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Web Worker 的主要特性

1. 多執(zhí)行緒：在背景運(yùn)行，與主執(zhí)行緒分開。
2. 非阻塞 UI：透過防止 UI 凍結(jié)來改善使用者體驗(yàn)。
3. 安全性：在沙盒環(huán)境中運(yùn)行，因此不允許直接操作 DOM。
4. 透過訊息進(jìn)行通訊：與主執(zhí)行緒的互動(dòng)是使用postMessage和onmessage完成的。

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建立 Web Worker

1.主要腳本

主執(zhí)行緒使用 Worker 建構(gòu)函式建立一個(gè) Worker。

// main.js
const worker = new Worker("worker.js");

worker.postMessage("Hello, Worker!"); // Sending a message to the worker

worker.onmessage = (event) => {
  console.log("Message from worker:", event.data);
};

2.工人腳本

worker 使用 onmessage 事件監(jiān)聽訊息。

// worker.js
onmessage = (event) => {
  console.log("Message from main thread:", event.data);
  const result = event.data.toUpperCase(); // Example computation
  postMessage(result); // Sending a message back to the main thread
};

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關(guān)鍵方法與屬性

主執(zhí)行緒方法：

• Worker(postMessage)：向worker傳送資料。
• Worker.terminate()：立即停止工作執(zhí)行緒。

工作方法：

• self.postMessage()：將資料傳回主執(zhí)行緒。

共享活動(dòng)：

• onmessage：收到訊息時(shí)觸發(fā)。
• onerror：處理worker中的錯(cuò)誤。

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範(fàn)例：執(zhí)行繁重計(jì)算

// main.js
const worker = new Worker("worker.js");

worker.postMessage(1000000); // Sending a number for processing

worker.onmessage = (event) => {
  console.log("Sum calculated by worker:", event.data);
};

worker.onerror = (error) => {
  console.error("Worker error:", error.message);
};

// worker.js
onmessage = (event) => {
  const num = event.data;
  let sum = 0;
  for (let i = 1; i <= num; i++) {
    sum += i;
  }
  postMessage(sum); // Return the result to the main thread
};

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Web Worker 的型別

1. 敬業(yè)的工人：

   • 針對(duì)單一腳本進(jìn)行操作。
   • 上面的例子展示了一個(gè)敬業(yè)的工作人員。

2. 共享工作者：

   • 可以在多個(gè)腳本之間共用。
   • 使用 SharedWorker 建立。

// main.js
const worker = new Worker("worker.js");

worker.postMessage("Hello, Worker!"); // Sending a message to the worker

worker.onmessage = (event) => {
  console.log("Message from worker:", event.data);
};

1. 服務(wù)人員：
   • 用於管理快取和啟用離線功能。
   • 與 Web Workers 不直接相關(guān)的特殊用例。

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Web Worker 的限制

1. No DOM Access：Workers 無法直接與 DOM 互動(dòng)。
2. 有限的 API：僅支援特定的 API，例如 XMLHttpRequest 或 fetch。
3. 獨(dú)立範(fàn)圍：worker 獨(dú)立運(yùn)行，需要訊息傳遞來進(jìn)行資料交換。
4. 開銷：創(chuàng)建太多的worker會(huì)消耗資源。

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何時(shí)使用 Web Workers

• 執(zhí)行密集計(jì)算（例如排序、影像處理）。
• 在後臺(tái)取得和處理大型資料集。
• 即時(shí)應(yīng)用程序，例如視訊處理或遊戲。
• 提高單頁應(yīng)用程式 (SPA) 的回應(yīng)能力。

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使用 Web Worker 的最佳實(shí)務(wù)

1. 限制 Worker 使用：僅為計(jì)算成本較高的任務(wù)建立 Worker。
2. 使用結(jié)構(gòu)化克隆：Workers 使用結(jié)構(gòu)化克隆來高效地傳遞資料。避免發(fā)送不必要的複雜物件。
3. 錯(cuò)誤處理：一律使用 onerror 事件處理工作執(zhí)行緒錯(cuò)誤。
4. 終止Workers：當(dāng)不再需要worker時(shí)，使用worker.terminate()釋放資源。

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結(jié)論

Web Workers 是現(xiàn)代 JavaScript 開發(fā)人員的必備工具，透過利用多執(zhí)行緒來實(shí)現(xiàn)更好的效能和更流暢的使用者體驗(yàn)。了解它們的功能和限制可確保您能夠在專案中有效地實(shí)施它們。

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