突袭HTML5之Javascript API扩展1—Web Worker异步执行及相关概述
时间：2016-02-29Javascript执行机制
在HTML5之前，浏览器中JavaScript的运行都是以单线程的方式工作的，虽然有多种方式实现了对多线程的模拟（例如：Javascript 中的 setinterval 方法，setTimeout 方法等），但是在本质上程序的运行仍然是由 JavaScript 引擎以单线程调度的方式进行的。在 HTML5 中引入的工作线程使得浏览器端的 Javascript 引擎可以并发地执行 Javascript 代码，从而实现了对浏览器端多线程编程的良好支持。
Javascript中的多线程 - WebWorker
HTML5 中的 Web Worker 可以分为两种不同线程类型，一个是专用线程 Dedicated Worker，一个是共享线程 Shared Worker。两种类型的线程各有不同的用途。
专用型web worker
专用型worker与创建它的脚本连接在一起，它可以与其他的worker或是浏览器组件通信，但是他不能与DOM通信。专用的含义，我想就是这个线程一次只处理一个需求。专用线程在除了IE外的各种主流浏览器中都实现了，可以放心使用。
创建线程
创建worker很简单，只要把需要在线程中执行的JavaScript文件的文件名传给构造函数就可以了。
线程通信
在主线程与子线程间进行通信，使用的是线程对象的postMessage和onmessage方法。不管是谁向谁发数据，发送发使用的都是postMessage方法，接收方都是使用onmessage方法接收数据。postMessage只有一个参数，那就是传递的数据，onmessage也只有一个参数，假设为event，则通过event.data获取收到的数据。
发送JSON数据
JSON是JS原生支持的东西，不用白不用，复杂的数据就用JSON传送吧。例如：
postMessage({'cmd': 'init', 'timestamp': Date.now()});
处理错误
当线程发生错误的时候，它的onerror事件回调会被调用。所以处理错误的方式很简单，就是挂接线程实例的onerror事件。这个回调函数有一个参数error，这个参数有3个字段：message - 错误消息；filename - 发生错误的脚本文件；lineno - 发生错误的行。
销毁线程
在线程内部，使用close方法线程自己销毁自己。在线程外部的主线程中，使用线程实例的terminate方法销毁线程。
下面从一个例子看线程的基本操作：
HTML代码：
<!DOCTYPE HTML>
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
<title>web worker fibonacci</title>
<script type="text/javascript">
onload = function(){
var worker = new Worker('fibonacci.js');
worker.onmessage = function(event) {
console.log("Result:" + event.data);
};
worker.onerror = function(error) {
console.log("Error:" + error.message);
};
worker.postMessage(40);
}
</script>
</head>
<body>
</body>
</html>
脚本文件fibonacci.js代码：
//fibonacci.js
var fibonacci = function(n) {
return n < 2 ? n : arguments.callee(n - 1) + arguments.callee(n - 2);
};
onmessage = function(event) {
var n = parseInt(event.data, 10);
postMessage(fibonacci(n));
};
把它们放到相同的目录，运行页面文件，查看控制台，可以看到运行的结果。
这里还有一点，在主线程中，onmessage事件可以使用另外一种方式挂接：
worker.addEventListener('message', function(event) {
console.log("Result:" + event.data);
}, false);
个人觉得很麻烦，不如用onmessage直接。
使用其他脚本文件
工作线程可以使用全局方法importScripts来加载和使用其他的域内脚本文件或者类库。例如下面都是合法的使用方式：
importScripts();/* imports nothing */
importScripts('foo.js'); /* imports just "foo.js" */
importScripts('foo.js', 'bar.js');/* imports two scripts */
导入以后，可以直接使用这些文件中的方法。看一个网上的小例子：
/**
* 使用 importScripts 方法引入外部资源脚本，在这里我们使用了数学公式计算工具库 math_utilities.js
* 当 JavaScript 引擎对这个资源文件加载完毕后，继续执行下面的代码。同时，下面的的代码可以访问和调用
* 在资源文件中定义的变量和方法。
**/
importScripts('math_utilities.js');
onmessage = function (event)
{
var first = event.data.first;
var second = event.data.second;
calculate(first,second);
};
function calculate(first,second) {
//do the calculation work
var common_divisor=divisor(first,second);
var common_multiple=multiple(first,second);
postMessage("Work done! " +
"The least common multiple is " + common_divisor +
" and the greatest common divisor is "+common_multiple);
}
网上也有网友想到了利用这里的importScripts方法解决资源预加载的问题(浏览器预先加载资源，而不会对资源进行解析和执行)，道理也很简单。
线程嵌套
在工作线程中还可以在创建子线程，各种操作还是一样的。
同步问题
Worker没有锁的机制，多线程的同步问题只能靠代码来解决（比如定义信号变量）。
共享型SharedWebWorker
共享型web worker主要适用于多连接并发的问题。因为要处理多连接，所以它的API与专用型worker稍微有点区别。除了这一点，共享型web worker和专用型worker一样，不能访问DOM，并且对窗体属性的访问也受到限制。共享型web worker也不能跨越通信。
页面脚本可以与共享型web worker通信，然而，与专用型web worker(使用了一个隐式的端口通信)稍微有点不同的是，通信是显式的通过使用一个端口(port)对象并附加上一个消息事件处理程序来进行的。
在收到web worker脚本的首个消息之后，共享型web worker把一个事件处理程序附加到激活的端口上。一般情况下，处理程序会运行自己的postMessage()方法来把一个消息返回给调用代码，接着端口的start()方法生成一个有效的消息进程。
看网上能找到的的唯一个例子：创建一个共享线程用于接收从不同连接发送过来的指令，然后实现自己的指令处理逻辑，指令处理完成后将结果返回到各个不同的连接用户。
HTML代码：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Shared worker example: how to use shared worker in HTML5</title>
<script>
var worker = new SharedWorker('sharedworker.js');
var log = document.getElementById('response_from_worker');
worker.port.addEventListener('message', function(e) {
//log the response data in web page
log.textContent =e.data;
}, false);
worker.port.start();
worker.port.postMessage('ping from user web page..');
//following method will send user input to sharedworker
function postMessageToSharedWorker(input)
{
//define a json object to construct the request
var instructions={instruction:input.value};
worker.port.postMessage(instructions);
}
</script>
</head>
<body onload=''>
<output id='response_from_worker'>
Shared worker example: how to use shared worker in HTML5
</output>
send instructions to shared worker:
<input type="text" autofocus oninput="postMessageToSharedWorker(this);return false;">
</input>
</body>
</html>
脚本文件代码：
// 创建一个共享线程用于接收从不同连接发送过来的指令，指令处理完成后将结果返回到各个不同的连接用户。
var connect_number = 0;
onconnect = function(e) {
connect_number =connect_number+ 1;
//get the first port here
var port = e.ports[0];
port.postMessage('A new connection! The current connection number is '
+ connect_number);
port.onmessage = function(e) {
//get instructions from requester
var instruction=e.data.instruction;
var results=execute_instruction(instruction);
port.postMessage('Request: '+instruction+' Response '+results
+' from shared worker...');
};
};
/*
* this function will be used to execute the instructions send from requester
* @param instruction
* @return
*/
function execute_instruction(instruction)
{
var result_value;
//implement your logic here
//execute the instruction...
return result_value；
}
在上面的共享线程例子中，在主页面即各个用户连接页面构造出一个共享线程对象，然后定义了一个方法 postMessageToSharedWorker 向共享线程发送来之用户的指令。同时，在共享线程的实现代码片段中定义 connect_number 用来记录连接到这个共享线程的总数。之后，用 onconnect 事件处理器接受来自不同用户的连接，解析它们传递过来的指令。最后，定义一个了方法 execute_instruction 用于执行用户的指令，指令执行完成后将结果返回给各个用户。
这里我们并没有跟前面的例子一样使用到了工作线程的 onmessage 事件处理器，而是使用了另外一种方式 addEventListener。实际上，前面已经说过，这两种的实现原理基本一致，只是在这里有些稍微的差别，如果使用到了 addEventListener 来接受来自共享线程的消息，那么就要先使用 worker.port.start() 方法来启动这个端口。之后就可以像工作线程的使用方式一样正常的接收和发送消息。
最后陈述
线程中能做的事：
1.能使用setTimeout(), clearTimeout(), setInterval(),clearInterval()等函数。
2.能使用navigator对象。
3.能使用XMLHttpRequest来发送请求。
4.可以在线程中使用Web Storage。
5.线程中可以用self获取本线程的作用域。
线程中不能做的事：
1.线程中是不能使用除navigator外的DOM/BOM对象，例如window,document（想要操作的话只能发送消息给worker创建者，通过回调函数操作）。
2.线程中不能使用主线程中的变量和函数。
3.线程中不能使用有"挂起"效果的操作命令，例如alert等。
4.线程中不能跨域加载JS。
线程也是需要消耗资源的，而且使用线程也会带来一定的复杂性，所以如果没有充足的理由来使用额外的线程的话，那么就不要用它。
实用参考
官方文档：http://www.whatwg.org/specs/web-apps/current-work/multipage/workers.html
WebWorker分类说明：http://www.w3schools.com/html5/html5_webworkers.asp
跟版网模板：http://www.genban.org/w3school/html5/
WebWorker概述：https://developer.mozilla.org/en/Using_web_workers
在HTML5之前，浏览器中JavaScript的运行都是以单线程的方式工作的，虽然有多种方式实现了对多线程的模拟（例如：Javascript 中的 setinterval 方法，setTimeout 方法等），但是在本质上程序的运行仍然是由 JavaScript 引擎以单线程调度的方式进行的。在 HTML5 中引入的工作线程使得浏览器端的 Javascript 引擎可以并发地执行 Javascript 代码，从而实现了对浏览器端多线程编程的良好支持。
Javascript中的多线程 - WebWorker
HTML5 中的 Web Worker 可以分为两种不同线程类型，一个是专用线程 Dedicated Worker，一个是共享线程 Shared Worker。两种类型的线程各有不同的用途。
专用型web worker
专用型worker与创建它的脚本连接在一起，它可以与其他的worker或是浏览器组件通信，但是他不能与DOM通信。专用的含义，我想就是这个线程一次只处理一个需求。专用线程在除了IE外的各种主流浏览器中都实现了，可以放心使用。
创建线程
创建worker很简单，只要把需要在线程中执行的JavaScript文件的文件名传给构造函数就可以了。
线程通信
在主线程与子线程间进行通信，使用的是线程对象的postMessage和onmessage方法。不管是谁向谁发数据，发送发使用的都是postMessage方法，接收方都是使用onmessage方法接收数据。postMessage只有一个参数，那就是传递的数据，onmessage也只有一个参数，假设为event，则通过event.data获取收到的数据。
发送JSON数据
JSON是JS原生支持的东西，不用白不用，复杂的数据就用JSON传送吧。例如：
复制代码
代码如下:postMessage({'cmd': 'init', 'timestamp': Date.now()});
处理错误
当线程发生错误的时候，它的onerror事件回调会被调用。所以处理错误的方式很简单，就是挂接线程实例的onerror事件。这个回调函数有一个参数error，这个参数有3个字段：message - 错误消息；filename - 发生错误的脚本文件；lineno - 发生错误的行。
销毁线程
在线程内部，使用close方法线程自己销毁自己。在线程外部的主线程中，使用线程实例的terminate方法销毁线程。
下面从一个例子看线程的基本操作：
HTML代码：
复制代码
代码如下:<!DOCTYPE HTML>
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
<title>web worker fibonacci</title>
<script type="text/javascript">
onload = function(){
var worker = new Worker('fibonacci.js');
worker.onmessage = function(event) {
console.log("Result:" + event.data);
};
worker.onerror = function(error) {
console.log("Error:" + error.message);
};
worker.postMessage(40);
}
</script>
</head>
<body>
</body>
</html>
脚本文件fibonacci.js代码：
复制代码
代码如下://fibonacci.js
var fibonacci = function(n) {
return n < 2 ? n : arguments.callee(n - 1) + arguments.callee(n - 2);
};
onmessage = function(event) {
var n = parseInt(event.data, 10);
postMessage(fibonacci(n));
};
把它们放到相同的目录，运行页面文件，查看控制台，可以看到运行的结果。
这里还有一点，在主线程中，onmessage事件可以使用另外一种方式挂接：
复制代码
代码如下:worker.addEventListener('message', function(event) {
console.log("Result:" + event.data);
}, false);
个人觉得很麻烦，不如用onmessage直接。
使用其他脚本文件
工作线程可以使用全局方法importScripts来加载和使用其他的域内脚本文件或者类库。例如下面都是合法的使用方式：
复制代码
代码如下:importScripts();/* imports nothing */
importScripts('foo.js'); /* imports just "foo.js" */
importScripts('foo.js', 'bar.js');/* imports two scripts */
导入以后，可以直接使用这些文件中的方法。看一个网上的小例子：
复制代码
代码如下:/**
* 使用 importScripts 方法引入外部资源脚本，在这里我们使用了数学公式计算工具库 math_utilities.js
* 当 JavaScript 引擎对这个资源文件加载完毕后，继续执行下面的代码。同时，下面的的代码可以访问和调用
* 在资源文件中定义的变量和方法。
**/
importScripts('math_utilities.js');
onmessage = function (event)
{
var first = event.data.first;
var second = event.data.second;
calculate(first,second);
};
function calculate(first,second) {
//do the calculation work
var common_divisor=divisor(first,second);
var common_multiple=multiple(first,second);
postMessage("Work done! " +
"The least common multiple is " + common_divisor +
" and the greatest common divisor is "+common_multiple);
}
网上也有网友想到了利用这里的importScripts方法解决资源预加载的问题(浏览器预先加载资源，而不会对资源进行解析和执行)，道理也很简单。
线程嵌套
在工作线程中还可以在创建子线程，各种操作还是一样的。
同步问题
Worker没有锁的机制，多线程的同步问题只能靠代码来解决（比如定义信号变量）。
共享型SharedWebWorker
共享型web worker主要适用于多连接并发的问题。因为要处理多连接，所以它的API与专用型worker稍微有点区别。除了这一点，共享型web worker和专用型worker一样，不能访问DOM，并且对窗体属性的访问也受到限制。共享型web worker也不能跨越通信。
页面脚本可以与共享型web worker通信，然而，与专用型web worker(使用了一个隐式的端口通信)稍微有点不同的是，通信是显式的通过使用一个端口(port)对象并附加上一个消息事件处理程序来进行的。
在收到web worker脚本的首个消息之后，共享型web worker把一个事件处理程序附加到激活的端口上。一般情况下，处理程序会运行自己的postMessage()方法来把一个消息返回给调用代码，接着端口的start()方法生成一个有效的消息进程。
看网上能找到的的唯一个例子：创建一个共享线程用于接收从不同连接发送过来的指令，然后实现自己的指令处理逻辑，指令处理完成后将结果返回到各个不同的连接用户。
HTML代码：
复制代码
代码如下:<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Shared worker example: how to use shared worker in HTML5</title>
<script>
var worker = new SharedWorker('sharedworker.js');
var log = document.getElementById('response_from_worker');
worker.port.addEventListener('message', function(e) {
//log the response data in web page
log.textContent =e.data;
}, false);
worker.port.start();
worker.port.postMessage('ping from user web page..');
//following method will send user input to sharedworker
function postMessageToSharedWorker(input)
{
//define a json object to construct the request
var instructions={instruction:input.value};
worker.port.postMessage(instructions);
}
</script>
</head>
<body onload=''>
<output id='response_from_worker'>
Shared worker example: how to use shared worker in HTML5
</output>
send instructions to shared worker:
<input type="text" autofocus oninput="postMessageToSharedWorker(this);return false;">
</input>
</body>
</html>
脚本文件代码：
复制代码
代码如下:// 创建一个共享线程用于接收从不同连接发送过来的指令，指令处理完成后将结果返回到各个不同的连接用户。
var connect_number = 0;
onconnect = function(e) {
connect_number =connect_number+ 1;
//get the first port here
var port = e.ports[0];
port.postMessage('A new connection! The current connection number is '
+ connect_number);
port.onmessage = function(e) {
//get instructions from requester
var instruction=e.data.instruction;
var results=execute_instruction(instruction);
port.postMessage('Request: '+instruction+' Response '+results
+' from shared worker...');
};
};
/*
* this function will be used to execute the instructions send from requester
* @param instruction
* @return
*/
function execute_instruction(instruction)
{
var result_value;
//implement your logic here
//execute the instruction...
return result_value；
}
在上面的共享线程例子中，在主页面即各个用户连接页面构造出一个共享线程对象，然后定义了一个方法 postMessageToSharedWorker 向共享线程发送来之用户的指令。同时，在共享线程的实现代码片段中定义 connect_number 用来记录连接到这个共享线程的总数。之后，用 onconnect 事件处理器接受来自不同用户的连接，解析它们传递过来的指令。最后，定义一个了方法 execute_instruction 用于执行用户的指令，指令执行完成后将结果返回给各个用户。
这里我们并没有跟前面的例子一样使用到了工作线程的 onmessage 事件处理器，而是使用了另外一种方式 addEventListener。实际上，前面已经说过，这两种的实现原理基本一致，只是在这里有些稍微的差别，如果使用到了 addEventListener 来接受来自共享线程的消息，那么就要先使用 worker.port.start() 方法来启动这个端口。之后就可以像工作线程的使用方式一样正常的接收和发送消息。
最后陈述
线程中能做的事：
1.能使用setTimeout(), clearTimeout(), setInterval(),clearInterval()等函数。
2.能使用navigator对象。
3.能使用XMLHttpRequest来发送请求。
4.可以在线程中使用Web Storage。
5.线程中可以用self获取本线程的作用域。
线程中不能做的事：
1.线程中是不能使用除navigator外的DOM/BOM对象，例如window,document（想要操作的话只能发送消息给worker创建者，通过回调函数操作）。
2.线程中不能使用主线程中的变量和函数。
3.线程中不能使用有"挂起"效果的操作命令，例如alert等。
4.线程中不能跨域加载JS。
线程也是需要消耗资源的，而且使用线程也会带来一定的复杂性，所以如果没有充足的理由来使用额外的线程的话，那么就不要用它。
实用参考
官方文档：http://www.whatwg.org/specs/web-apps/current-work/multipage/workers.html
WebWorker分类说明：http://www.w3schools.com/html5/html5_webworkers.asp
跟版网模板：http://www.genban.org/w3school/html5/
WebWorker概述：https://developer.mozilla.org/en/Using_web_workers
相关文章
5大理由助你成功走向Web开发者web开发在过去10年间发生了巨大的变化，但是web应用程序在市场范围和销售前景上的潜力依然超过桌面应用程序。本文将给出为什么你应该成为web开发者的5大理由。 .
下一代Web 技术 : HTML5炒作多于实际应用？众所周知，HTML5开辟了无需下载的移动应用时代，有望成为下一代移动互联网的杀手锏。虽然HTML5作为下一代Web 技术已成为不争的事实，但HTML5技术的发展尚存在许
浅析HTML5的WebSocket与服务器推送事件这篇文章主要介绍了浅析HTML5的WebSocket与服务器推送事件,WebSocket API最大的特点就是让服务器和客户端能在给定的时间范围内的任意时刻,相互推送信息，需要的- 解析HTML5的存储功能和web SQL的相关操作方法这篇文章主要介绍了HTML5的存储功能和web SQL的相关操作方法,包括Storage属性的使用以及利用JavaScript进行web SQL的操作等内容，需要的朋友可以参考下
Web时代变迁及html5与html4的区别HTML5是HTML标准的下一个版本。越来越多的程序员开始HTML5来构建网站。如果你同时使用HTML4和HTML5的话，你会发现用HTML5从头构建，比从HTML4迁移到HTML5要方便
推荐WEB开发者最佳HTML5和CSS3代码生成器HTML5 和CSS3是一入门就能用的最好的语言，最简单同时也最好的的方式就是直接开始做！本文由脚本之家小编给大家分享几个web开发者最佳html5和css3代码生成器，需
HTML5之Canvas基础绘图教程HTML5 火的正热，最近有个想法也是要用到HTML的相关功能，所以也要好好学习一把。 好好看了一下Canvas的功能，感觉HTML5在客户端交互的功能性越来越强了，今天看了一下Canv
HTML5 respond.js 解决IE6~8的响应式布局问题响应式布局，理想状态是，对PC/移动各种终端进行响应。媒体查询的支持程度是IE9+以及其他现代的浏览器，但是IE8在市场当中仍然占据了比较大量的市场份额，使我们不得不进行