🎉🎉🎉 Web Workers 使用秘籍，祝您早日通关前端多线程！

Web Workers 是新一代的异步编程解决方案，它可以让我们在后台运行一个脚本，而不会阻塞用户界面。

对于前端开发者来说，Web Workers 是一个非常有用的工具，它可以让我们在后台运行一些耗时的任务，比如计算、数据处理等，而不会阻塞用户界面。

接下来就带你正式上手 Web Workers。

开始之前的准备工作

根据评论区的小伙伴的需求，特地补上这一说明。

Web Workers是需要运行在服务环境中（http/https协议），也就是如果我们通过本地直接预览html是不行的（file协议），这个时候解决方案有很多，最简单的解决方案是通过 ide，下面就介绍各种解决方案。

WebStorm 用户

我就是WebStorm的用户，可以直接在html文件中右键点击，然后选择运行 or 调试都可以。

vscode 用户

vscode可以在vscode中安装Live Server插件;

安装成功后，用vscode打开html文件所在的文件夹

在vscode中直接右击 Open with Live Server打开即可！

不想装插件？

不想装插件就麻烦一些了：

1. 可以直接下载tomcat或者nginx在自己的电脑上面跑一个服务。
2. 可以通过http-server来开启一个服务，npm install http-server -g。
3. 使用node来搭建一个服务环境，node有很多插件包可以达到这个效果。

方法有很多，开阔思路最重要。

1. 什么是 Web Workers

Web Workers 是一个新的JavaScript API，它可以让我们在后台运行一个脚本，而不会阻塞用户界面。

它是独立于主线程的一个线程，当然它为了不阻塞主线程，也有一些限制，比如不能访问DOM，也不能访问其他脚本创建的变量。

因为有上面的限制，所以Web Workers不想多线程编程语言一样，有锁的概念，也不会有线程安全的问题。

它的使用方式非常简单，只需要创建一个Worker对象，然后调用它的postMessage方法，就可以在后台运行一个脚本了。

现在我们来看一个简单的例子：

• main.js

// main.js
// 创建一个 Worker 对象
const worker = new Worker('worker.js');

// 调用 postMessage 方法，传递一个消息
worker.postMessage('Hello World!');

• worker.js

// worker.js
// 监听消息
self.addEventListener('message', (event) => {
    console.log(event.data);
});

在上面的例子中，我们在main.js中创建了一个Worker对象，然后调用它的postMessage方法，传递了一个消息。

在worker.js中，我们监听了message事件，当main.js中的Worker对象调用postMessage方法时，就会触发message 事件，我们就可以在事件回调中获取到传递过来的消息。

注意：worker.js中的self指向的是WorkerGlobalScope对象，它是Worker对象的全局作用域，它的addEventListener方法用来监听事件。

2. 传递数据

上面的示例中，我们只是传递了一个字符串，但是实际上，我们可以传递任何数据类型，比如ArrayBuffer、Blob、MessagePort等。

我们来看一个例子：

• main.js

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

// 创建一个 ArrayBuffer 对象
const buffer = new ArrayBuffer(16);

// 创建一个 Int32Array 对象
const int32View = new Int32Array(buffer);

// 设置 Int32Array 对象的值
for (let i = 0; i < int32View.length; i++) {
    int32View[i] = i * 2;
}

// 传递一个 ArrayBuffer 对象
worker.postMessage(buffer);
// 传递一个 Int32Array 对象
worker.postMessage(int32View);

• worker.js

// worker.js
self.addEventListener('message', (event) => {
    // 获取 ArrayBuffer 对象
    const buffer = event.data;

    // 创建一个 Int32Array 对象
    const int32View = new Int32Array(buffer);

    // 打印 Int32Array 对象的值
    for (let i = 0; i < int32View.length; i++) {
        console.log(int32View[i]);
    }
});

在上面的例子中，我们在main.js中创建了一个ArrayBuffer对象，然后创建了一个Int32Array 对象，最后把这两个对象都传递给了Worker对象。

在worker.js中，我们监听了message事件，然后获取到了传递过来的对象，然后创建了一个Int32Array对象，最后打印了这个对象的值。

这里有一个问题就是我们如何知道传递过来的是ArrayBuffer对象还是Int32Array对象呢？

这里有很多种方法可以判断，比如我们可以在传递的时候，把对象的类型也传递过去，或者我们可以在传递的时候，把对象的类型作为key ，对象作为value，然后在worker.js中，通过key来获取到对象。

这里我只是引出一个问题，就是web worker中，我们只有一个message事件，同时我们可以传递任何JavaScript 对象，所以我们可以根据自己的需求，来定义传递的数据格式。

例如可以定义一个对象，然后把对象的类型作为key，对象作为value，然后在worker.js中，通过key来获取到对象。

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

// 创建一个 ArrayBuffer 对象
const buffer = new ArrayBuffer(16);

// 创建一个 Int32Array 对象
const int32View = new Int32Array(buffer);

// 传递一个 ArrayBuffer 对象
worker.postMessage({
    type: 'ArrayBuffer',
    data: buffer
});

// 传递一个 Int32Array 对象
worker.postMessage({
    type: 'Int32Array',
    data: int32View
});

这里就说这么多了，接下来我们来看一下web worker是怎么把数据传递给主线程的。

3. 传递数据给主线程

在web worker中，我们可以通过postMessage方法来向主线程传递数据，这个方法的参数可以是任何JavaScript对象，比如String 、Number、Boolean、Array、Object等。

是的worker中同样也有postMessage方法，用于向主线程传递数据。

// worker.js
self.addEventListener('message', (event) => {
    // 向主线程传递数据
    self.postMessage('收到了！！！');
});

在上面的例子中，我们在worker.js中监听了message事件，然后在事件处理函数中，向主线程传递了一个String对象。

在主线程中，我们可以通过Worker对象的onmessage属性来监听worker传递过来的数据。

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

worker.onmessage = (event) => {
    console.log(event.data);
};

在上面的例子中，我们在主线程中创建了一个Worker对象，然后监听了worker传递过来的数据。

是不是很简单，主线程通过postMessage方法向worker传递数据，worker也是通过postMessage方法向主线程传递数据。

不同的是主线程通过onmessage属性来监听worker传递过来的数据，而worker通过addEventListener方法来监听主线程传递过来的数据。

4. 异常处理

在web worker中，如果遇到了异常，它是不会抛出异常的，而是会触发error事件。

也不是不会抛出异常，而是抛出的异常不是在主线程中，所以对于主线程来说是无感的，但是我们需要知道这个异常，于是就有了error事件。

// worker.js
self.addEventListener('message', (event) => {
    // 抛出异常
    throw new Error('出错了！！！');
});

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

上面是在worker.js中抛出异常的例子，我们在worker.js中监听了message 事件，然后在事件处理函数中抛出了一个异常，然后在worker.js中监听了error事件，当worker抛出异常时，就会触发error事件。

在主线程中，我们可以通过Worker对象的onerror属性来监听worker抛出的异常。

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

worker.onerror = (event) => {
    console.log(event.message);
};

在上面的例子中，我们在主线程中创建了一个Worker对象，然后监听了worker抛出的异常。

messageerror 事件

除了上面的message事件和error事件之外，web worker还有一个messageerror事件，同样它也同时存在于主线程和worker中。

它的作用是当传递的数据无法被序列化，那么就会触发messageerror事件。

注意了，它和error事件不一样，error事件是当worker抛出异常时触发的，而messageerror事件是当传递的数据无法被序列化时触发的。

• worker.js

// worker.js
self.addEventListener('message', (event) => {
    // 向主线程传递数据
    self.postMessage('收到了！！！');
});

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

• main.js

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

worker.postMessage({
    func: () => {
    }
})

worker.onmessageerror = (event) => {
    console.log(event.message);
};

上面的例子中主线程向worker传递了一个对象，但是对象中有一个函数，函数是无法被序列化的，所以会触发messageerror事件。

上面只会触发主线程的messageerror事件，但是不会触发error事件。

worker中的messageerror事件和主线程中的messageerror事件也是同理，worker 如果传递了无法被序列化的数据，那么就会触发worker的messageerror事件。

5. 关闭worker

关闭web worker指的是关闭worker线程，就简简单单的停止worker线程的运行，让worker线程不会有任何反应机会。

关闭了的worker是无法再次启动的，如果想要再次启动，那么就需要重新创建一个worker，没有起死回生的机会。

在web worker中，我们可以通过close方法来关闭worker。

// worker.js
self.addEventListener('message', (event) => {
    // 关闭worker
    self.close();
});

在上面的例子中，我们在worker.js中监听了message事件，然后在事件处理函数中关闭了worker。

在主线程中，我们可以通过Worker对象的terminate方法来关闭worker。

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

worker.terminate();

在上面的例子中，我们在主线程中创建了一个Worker对象，然后调用了terminate方法来关闭worker。

6. worker线程限制

在文章开头我们提到了，web worker是运行在另一个线程中的，这个线程是独立于主线程的，它无法操作主线程的DOM。

除了这个限制之外，看上面的描述，它是独立于主线程的，所以它无法访问主线程的任何东西，包括全局变量。

就是因为有了这么些限制，所以web worker才能够在不影响主线程的情况下运行，也就是说web worker 是线程安全的，不像其他的多线程编程，还需要考虑线程安全的问题。

7. worker的实用场景

web worker的出现，然后我们拥有了一个可以发挥多线程能力的工具，那么它有什么实用的场景呢？

很多时候我们会遇到一些耗时的操作，比如说一些复杂的计算，或者是一些网络请求，这些操作都会阻塞主线程，导致页面卡顿，用户体验不好。

这个时候我们就可以把这些耗时的操作放到worker中去执行，这样就不会阻塞主线程了，用户体验会好很多。

就拿网上传烂了的例子，前端一次性渲染十万条数据来说，网上的示例优化的都是DOM 的渲染，但是这个优化对于数据的处理是没有任何帮助的，因为数据的处理是在主线程中执行的，所以还是会阻塞主线程。

例如你有十万条数据，用户怎么可能看的完？肯定是需要有查询筛选的功能，可想而知这个筛选的过程是有多么的耗时，如果是在主线程中执行，那么势必会阻塞主线程，导致页面卡顿。

这个时候我们就可以把数据的处理放到worker中去执行，这样就不会阻塞主线程了，用户体验会好很多。

看示例：

• main.js

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

const params = {
    name: '',
    age: ''
}
worker.postMessage({search: params});

worker.onmessage = (event) => {
    renderData(event.data);
};

const renderData = (data) => {
    // 渲染数据，这里就是网上说的虚拟滚动的实现
};

• worker.js

// worker.js
const loadData = () => {
    // 加载数据
    ajax({
        url: 'http://xxx.com',
        success: (data) => {
            self.postMessage(data);
        }
    });
};

const getData = (search) => {
    // 处理数据，肯定是需要循环 10w 次的
    for (let i = 0; i < 100000; i++) {
        // 这里就是处理数据的逻辑
    }
};

self.addEventListener('onmessage', (event) => {
    const {search} = event.data;
    const data = getData(search);
    self.postMessage(data);
});

上面就是一个优化的案例，可以将worker中的代码放到主线程中，对比一下效果，同时也建议大家可以自己写一个简单的例子，体验一下。

8. 总结

总体来说web worker还是比较简单的，上面介绍Worker对象:

Worker对象，只有一个构造函数，两个方法，三个监听事件：

1. 一个构造函数：Worker()
   • 用来创建一个worker对象
2. 两个方法：
   • postMessage()：用来向worker发送消息
   • terminate()：用来终止worker线程
3. 三个监听事件：
   • onmessage：用来监听worker发送的消息
   • onerror：用来监听worker线程的错误
   • onmessageerror：用来监听worker发送的消息的错误

Worker对象文件中，自带一个slef对象，可以用来监听主线程发送的消息，也可以用来向主线程发送消息：

1. self.addEventListener([eventName], (event) => {})：用来监听主线程发送的消息
   • eventName：监听的事件名称
     • message：用来监听主线程发送的消息
     • error：用来监听主线程发送的错误
     • messageerror：用来监听主线程发送的消息的错误
   • event：事件对象
     • data：主线程发送的数据
2. self.postMessage()：用来向主线程发送消息
3. self.close()：用来关闭worker线程

真香预告：

1. Worker中还可以创建多个Worker，打开多线程编程的大门。
2. ServiceWorker让你的网页拥抱服务端的能力。
3. SharedWorker让你多个页面相互通信。
4. 点个赞才有后面的...(我不是骗赞，是后面的内容一下没想好)