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深入淺出-JS Worker（多線程、ShardWorker、前端性能優化）

admin

2025年1月24日 11:5 本文熱度 641

作者：刮刮樂打工仔

https://juejin.cn/post/7439918857492660259

前提：什么是線程？??

線程（英語：thread）是操作系統^[1]能夠進行運算調度^[2]的最小單位。它被包含在進程^[3]之中，是進程^[4]中的實際運作單位。一條線程指的是進程^[5]中一個單一順序的控制流，一個進程中可以并發多個線程，每條線程并行執行不同的任務。

線程是獨立調度和分派的基本單位。

同一進程中的多條線程將共享該進程中的全部系統資源，如虛擬地址空間，文件描述符^[6]和信號處理^[7]等等。但同一進程中的多個線程有各自的調用棧^[8]（call stack），自己的寄存器環境（register context），自己的線程本地存儲（thread-local storage）。

JavaScript單線程

JavaScript設計成單線程目的：為了防止多個線程同時操作DOM，帶來渲染沖突問題。

但是遇見大量計算會使頁面卡頓，用戶體驗不佳

就引出本篇的主題Web Worker

??Web Worker??

Web Worker 允許我們在 js 主線程之外開辟新的 Worker 線程。因為是獨立的線程，Worker 線程與 js 主線程能夠同時運行，互不阻塞。如果有大量運算任務時，可以把運算任務交給 Worker 線程去處理，當 Worker 線程計算完成，再把結果返回給 js 主線程。

js主線程只用專注處理業務邏輯，Worker處理大量復雜計算，從而減少了主線程阻塞時間，提高運行效率和提升用戶體驗。

Web Worker用法

const worker = new Worker(path, options);

path js腳本的路徑地址（遵守同源策略），否則會拋出SECURITY_ERR 類型錯誤
options

type worker 類型。該值可以是 classic 或 module。默認值 classic
credentials worker憑證。該值可以是 omit, same-origin，或 include。默認值 omit (不要求憑證)
name

主線程與Worker參數之間參數傳遞

index.html

const myWorker = new Worker('/worker.js');
myWorker.addEventListener('message', e => {
    console.log(e.data);
});
myWorker.postMessage('這里是主線程');

worker.js

// self是worker的全局對象，它繼承了WorkerGlobalScope的屬性和方法
self.addEventListener('message', e => {
    console.log(e.data);
    self.postMessage('這里是worker線程');
});

控制臺輸出結果

線程監聽

index.html

const myWorker = new Worker('/worker.js');
myWorker.addEventListener('error', err => {
    console.log(err.message);
});
myWorker.addEventListener('messageerror', err => {
    console.log(err.message)
});

work.js

self.addEventListener('error', err => {
    console.log(err.message);
});
self.addEventListener('messageerror', err => {
    console.log(err.message);
});

線程關閉

index.html

const myWorker = new Worker('/worker.js');
myWorker.terminate(); // 關閉worker

worker.js

self.close();

線程內部引用其它文件

worker 線程中利用 importScripts() 方法加載js文件，此方法加載的js文件不受同源策略約束

utils.js

const fn = ()=>{
    console.log("hello, world")
}

worker.js

// 使用方法：importScripts(path1, path2, ...); 
importScripts('./utils.js
// 直接使用
fn()

如果你的utils是ESModule, 生成Worker實例的時候，type指定類型為module, 這個時候你的word.js需把頂級對象self暴露出去

index.html

const worker = new Worker('/worker.js', {
    type: 'module'  // 指定 worker.js 的類型
});

worker.js

...
export default self; // 只需把頂級對象self暴露出去即可

傳參注意事項

??SharedWorker??

SharedWorker 接口代表一種特定類型的 worker，可以從幾個瀏覽上下文中訪問，例如幾個窗口、iframe 或其他 worker。它們實現一個不同于普通 worker 的接口，具有不同的全局作用域，`SharedWorkerGlobalScope`^[9] 。

實現多頁面通信

a.html

const worker = new SharedWorker('calculator.js');
worker.port.onmessage = function(event) {
  console.log(event.data); // 接收SharedWorker返回的結果
};

worker.port.postMessage({ type: 'add', operands: [2, 3] }); // 向SharedWorker發送消息

b.html

const worker = new SharedWorker('calculator.js');
worker.port.onmessage = function(event) {
  console.log(event.data); // 接收SharedWorker返回的結果
};

worker.port.postMessage({ type: 'multiply', operands: [4, 5] }); // 向SharedWorker發送消息

calculator.js

const ports = [];

self.onconnect = function(event) {
const port = event.ports[0];
  ports.push(port);

  port.onmessage = function(event) {
    const message = event.data;
    const result = calculate(message.type, message.operands); // 執行計算任務
    ports.forEach(port => port.postMessage(result)); // 將結果發送給所有連接的頁面
  };
};

function calculate(type, operands) {
if (type === 'add') {
    return operands.reduce((a, b) => a + b, 0);
  } elseif (type === 'multiply') {
    return operands.reduce((a, b) => a * b, 1);
  }
}