摘要：不過，這并不意味著語言本身就支持了多線程，對于語言本身它仍是運(yùn)行在單線程上的，只是瀏覽器宿主環(huán)境提供的一個能力。主線程與子線程之間也可以交換二進(jìn)制數(shù)據(jù)，比如等對象，也可以在線程之間發(fā)送。

本例子是通過通過紅點(diǎn)展示地球上的地震帶，數(shù)據(jù)來自于地質(zhì)探測局
通過console.log看到數(shù)據(jù)運(yùn)算所耗的時間
不使用 webworker No web workers - all on main thread
使用一條 webworker One web worker
使用兩條 Two web workers
使用八條 Eight web workers
使用20條 20 web workers

結(jié)論：是？ // 帶著思考看下去

JavaScript引擎是單線程運(yùn)行的，JavaScript中耗時的I/O操作都被處理為異步操作，它們包括鍵盤、鼠標(biāo)I/O輸入輸出事件、窗口大小的resize事件、定時器(setTimeout、setInterval)事件、Ajax請求網(wǎng)絡(luò)I/O回調(diào)等。當(dāng)這些異步任務(wù)發(fā)生的時候，它們將會被放入瀏覽器的事件任務(wù)隊(duì)列中去，等到JavaScript運(yùn)行時執(zhí)行線程空閑時候才會按照隊(duì)列先進(jìn)先出的原則被一一執(zhí)行，但終究還是單線程。

雖然JS運(yùn)行在瀏覽器中，是單線程的，每個window一個JS線程，但瀏覽器不是單線程的，例如Webkit或是Gecko引擎，都可能有如下線程：

javascript引擎線程
界面渲染線程
瀏覽器事件觸發(fā)線程
Http請求線程

很多人覺得異步（promise async/await），都是通過類似event loop在平常的工作中已經(jīng)足夠，但是如果做復(fù)雜運(yùn)算，這些異步偽線程的不足就逐漸體現(xiàn)出來，比如settimeout拿到的值并不正確，再者假如頁面有復(fù)雜運(yùn)算的時候頁面很容易觸發(fā)假死狀態(tài)，
為了有多線程功能，webworker問世了。不過，這并不意味著 JavaScript 語言本身就支持了多線程，對于 JavaScript 語言本身它仍是運(yùn)行在單線程上的， Web Worker 只是瀏覽器（宿主環(huán)境）提供的一個能力／API。

Web Worker 是HTML5標(biāo)準(zhǔn)的一部分，這一規(guī)范定義了一套 API，它允許一段JavaScript程序運(yùn)行在主線程之外的另外一個線程中。工作線程允許開發(fā)人員編寫能夠長時間運(yùn)行而不被用戶所中斷的后臺程序， 去執(zhí)行事務(wù)或者邏輯，并同時保證頁面對用戶的及時響應(yīng)，可以將一些大量計算的代碼交給web worker運(yùn)行而不凍結(jié)用戶界面，后面會有案例介紹

Web workers可分為兩種類型：專用線程dedicated web worker，以及共享線程shared web worker。 Dedicated web worker隨當(dāng)前頁面的關(guān)閉而結(jié)束；這意味著Dedicated web worker只能被創(chuàng)建它的頁面訪問。與之相對應(yīng)的Shared web worker可以被多個頁面訪問。在Javascript代碼中，“Work”類型代表Dedicated web worker，而“SharedWorker”類型代表Shared web worker。
而Shared Worker則可以被多個頁面所共享（同域情況下）

Web Worker的創(chuàng)建是在主線程當(dāng)中通過傳入文件的url來實(shí)現(xiàn)的。如下所示：

let webworker = new Worker("myworker.js");

返回的是webworker實(shí)例對象,該對象是主線程和其他線程的通訊橋梁
主線程和其他線程可以通過

onmessage: 監(jiān)聽事件
postmessage: 傳送事件

相關(guān)的API進(jìn)行通訊
案例代碼如下

//主線程 main.js
var worker = new Worker("worker.js");
worker.onmessage = function(event){
    // 主線程收到子線程的消息
};
// 主線程向子線程發(fā)送消息
worker.postMessage({
    type: "start",
    value: 12345
});

//web worker.js
onmessage = function(event){
   // 收到
};
postMessage({
    type: "debug",
    message: "Starting processing..."
});

相關(guān)demo

如果在某個時機(jī)不想要 Worker 繼續(xù)運(yùn)行了，那么我們需要終止掉這個線程，可以調(diào)用 在主線程worker 的 terminate 方法 或者在相應(yīng)的線程中調(diào)用close：

// 方式一 main.js 在主線程停止方式 
var worker = new Worker("./worker.js");
...
worker.terminate();

// 方式二、worker.js
self.close()

提供了onerror API

worker.addEventListener("error", function (e) {
  console.log("MAIN: ", "ERROR", e);
  console.log("filename:" + e.filename + "-message:" + e.message + "-lineno:" + e.lineno);
});

// event.filename: 導(dǎo)致錯誤的 Worker 腳本的名稱；
// event.message: 錯誤的信息；
// event.lineno: 出現(xiàn)錯誤的行號；

對于 Web Worker ，一個 tab 頁面只能對應(yīng)一個 Worker 線程，是相互獨(dú)立的；
而 SharedWorker 提供了能力能夠讓不同標(biāo)簽中頁面共享的同一個 Worker 腳本線程；
當(dāng)然，有個很重要的限制就是它們需要滿足同源策略，也就是需要在同域下；
在頁面（可以多個）中實(shí)例化 Worker 線程：

// main.js

var myWorker = new SharedWorker("worker.js");

myWorker.port.start();

myWorker.port.postMessage("hello, I"m main");

myWorker.port.onmessage = function(e) {
  console.log("Message received from worker");
}

// worker.js
onconnect = function(e) {
  var port = e.ports[0];

  port.addEventListener("message", function(e) {
    var workerResult = "Result: " + (e.data[0]);
    port.postMessage(workerResult);
  });
  port.start();
}

在線demo

父子線程

線程中再創(chuàng)建線程

在 Worker 線程的運(yùn)行環(huán)境中沒有 window 全局對象，也無法訪問 DOM 對象，所以一般來說他只能來執(zhí)行純 JavaScript 的計算操作。但是，他還是可以獲取到部分瀏覽器提供的 API 的：

setTimeout()， clearTimeout()， setInterval()， clearInterval()：有了設(shè)計個函數(shù)，就可以在 Worker : 線程中可以再創(chuàng)建worker；
XMLHttpRequest : 對象：意味著我們可以在 Worker 線程中執(zhí)行 ajax 請求；
navigator 對象：可以獲取到 ppName，appVersion，platform，userAgent 等信息；
location 對象（只讀）：可以獲取到有關(guān)當(dāng)前 URL 的信息；
Application Cache
indexedDB
WebSocket、
Promise、

在線程中，提供了importScripts方法
如果線程中使用了importScripts 一般按照以下步驟解析

1、解析 importScripts方法的每一個參數(shù)。
2、如果有任何失敗或者錯誤，拋出 SYNTAX_ERR 異常。
3、嘗試從用戶提供的 URL 資源位置處獲取腳本資源。
4、對于 importScripts 方法的每一個參數(shù)，按照用戶的提供順序，獲取腳本資源后繼續(xù)進(jìn)行其它操作。

// worker.js
importScripts("math_utilities.js"); 
onmessage = function (event) 
 { 
     var first=event.data.first; 
     var second=event.data.second; 
     calculate(first,second); // calculate 是math_utilities.js中的方法 
 }; 

也可以一次性引入多個

//可以多起一次傳入
importScripts("script1.js", "script2.js");

onmessage = function(evt){
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open("GET", "serviceUrl"); //serviceUrl為后端j返回son數(shù)據(jù)的接口
    xhr.onload = function(){
    postMessage(xhr.responseText);
    };
    xhr.send();
}

jsonp

// 設(shè)置jsonp
function MakeServerRequest() 
{
    importScripts("http://SomeServer.com?jsonp=HandleRequest");
} 

// jsonp回調(diào)
function HandleRequest(objJSON) 
{
    postMessage("Data returned from the server...FirstName: " 
                  + objJSON.FirstName + " LastName: " + objJSON.LastName);
} 

// Trigger the server request for the JSONP data 
MakeServerRequest();

從一個線程到另一個線程的通訊實(shí)際上是一個值拷貝的過程，實(shí)際上是先將數(shù)據(jù)JSON.stringify之后再JSON.parse。主線程與子線程之間也可以交換二進(jìn)制數(shù)據(jù)，比如File、Blob、ArrayBuffer等對象，也可以在線程之間發(fā)送。但是，用拷貝方式發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)，會造成性能問題。比如，主線程向子線程發(fā)送一個50MB文件，默認(rèn)情況下瀏覽器會生成一個原文件的拷貝。為了解決這個問題，JavaScript允許主線程把二進(jìn)制數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)移給子線程，轉(zhuǎn)移后主線程無法再使用這些數(shù)據(jù)，這是為了防止出現(xiàn)多個線程同時修改數(shù)據(jù)的問題，這種轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)的方法，叫做Transferable Objects。
不過現(xiàn)在很多瀏覽器支持transferable objects(可轉(zhuǎn)讓對象) ,這個技術(shù)是零拷貝轉(zhuǎn)移，能大大提升性能，
可以指定傳送的數(shù)據(jù)全都是零拷貝

var abBuffer = new ArrayBuffer(32);
aDedicatedWorker.postMessage(abBuffer, [abBuffer]);

也可以 指定某個是 使用 零拷貝

var objData = {
   "employeeId": 103,
   "name": "Sam Smith",
   "dateHired": new Date(2006, 11, 15),
   "abBuffer": new ArrayBuffer(32)
};
aDedicatedWorker.postMessage(objData, [objData.abBuffer]);

工作線程之間的通信必須依賴于瀏覽器的上下文環(huán)境，并且通過它們的 MessagePort 對象實(shí)例傳遞消息。每個工作線程的全局作用域都擁有這些線程的端口列表，這些列表包括了所有線程使用到的 MessagePort 對象。在專用線程的情況下，這個列表還會包含隱式的 MessagePort 對象。
每個工作線程的全局作用域?qū)ο?WorkerGlobalScope 還會有一個工作線程的線程列表，在初始化時這個列表為空。當(dāng)工作線程被創(chuàng)建的時候或者擁有父工作線程的時候，它們就會被填充進(jìn)來。
最后，每個工作線程的全局作用域?qū)ο?b> WorkerGlobalScope 還擁有這個線程的文檔模型，在初始化時這個列表為空。當(dāng)工作線程被創(chuàng)建的時候，文檔對象就會被填充進(jìn)來。無論何時當(dāng)一個文檔對象被丟棄的時候，它就要從這個文檔對象列舉里面刪除出來。

初始化測試

// 部分機(jī)器webwoker初始化時間
Macbook Pro: 2 workers, 0.4 milliseconds on average
Macbook Pro: 4 workers, 0.6 milliseconds on average
Nexus 5: 2 workers, 6 milliseconds on average
Nexus 5: 4 workers, 15 milliseconds on average (border-line UI jank)

傳輸速度測試

1、普通json/object

2、tranferable objects

可見 transferable objects傳輸速度要高很多

1） 使用專用線程進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算
Web Worker最簡單的應(yīng)用就是用來做后臺計算，而這種計算并不會中斷前臺用戶的操作
2） 圖像處理
通過使用從或者元素中獲取的數(shù)據(jù)，可以把圖像分割成幾個不同的區(qū)域并且把它們推送給并行的不同Workers來做計算
3） 大量數(shù)據(jù)的檢索
當(dāng)需要在調(diào)用 ajax后處理大量的數(shù)據(jù)，如果處理這些數(shù)據(jù)所需的時間長短非常重要，可以在Web Worker中來做這些，避免凍結(jié)UI線程。
4） 背景數(shù)據(jù)分析
由于在使用Web Worker的時候，我們有更多潛在的CPU可用時間，我們現(xiàn)在可以考慮一下JavaScript中的新應(yīng)用場景。例如，我們可以想像在不影響UI體驗(yàn)的情況下實(shí)時處理用戶輸入。利用這樣一種可能，我們可以想像一個像Word（Office Web Apps 套裝）一樣的應(yīng)用：當(dāng)用戶打字時后臺在詞典中進(jìn)行查找，幫助用戶自動糾錯等等。

1、不能訪問DOM和BOM對象的，Location和navigator的只讀訪問，并且navigator封裝成了WorkerNavigator對象，更改部分屬性。無法讀取本地文件系統(tǒng)
2、子線程和父級線程的通訊是通過值拷貝，子線程對通信內(nèi)容的修改，不會影響到主線程。在通訊過程中值過大也會影響到性能（解決這個問題可以用transferable objects）
3、并非真的多線程，多線程是因?yàn)闉g覽器的功能
4、兼容性
5 因?yàn)榫€程是通過importScripts引入外部的js，并且直接執(zhí)行，其實(shí)是不安全的，很容易被外部注入一些惡意代碼
6、條數(shù)限制，大多瀏覽器能創(chuàng)建webworker線程的條數(shù)是有限制的，雖然可以手動去拓展，但是如果不設(shè)置的話，基本上都在20條以內(nèi)，每條線程大概5M左右，需要手動關(guān)掉一些不用的線程才能夠創(chuàng)建新的線程（相關(guān)解決方案）
7、js存在真的線程的東西，比如SharedArrayBuffer

1、tagg2

參考文獻(xiàn)：[1] https://www.html5rocks.com/zh...
[2] http://www.alloyteam.com/2015...
[3] https://typedarray.org/concur...
[4] http://www.andygup.net/advanc...
[5] https://developer.mozilla.org...
[6] http://coolaj86.github.io/htm...
[7] http://www.xyhtml5.com/webwor...