Web Workers 使用指南

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前言

Web Workers 是浏览器提供的 JavaScript 多线程解决方案，允许在后台线程中运行脚本，避免阻塞主线程。

基础使用

创建 Worker

// 主线程代码
const worker = new Worker('worker.js');

// worker.js (Worker线程)
self.onmessage = function(e) {
  console.log('收到主线程消息:', e.data);
  postMessage('Worker已收到消息');
};

线程间通信

主线程发送消息:

worker.postMessage({ type: 'start', data: 42 });

Worker线程接收消息:
// worker.js
self.onmessage = function(e) {
  if (e.data.type === 'start') {
    const result = heavyCalculation(e.data.data);
    postMessage({ result });
};

高级特性

错误处理

worker.onerror = function(error) {
  console.error('Worker错误:', error);
};

终止 Worker

// 主线程
worker.terminate();

// Worker线程

self.close();

使用 ES Modules

// 主线程
const worker = new Worker('worker.js', { type: 'module' });

// worker.js
import { heavyTask } from './utils.js';

self.onmessage = async (e) => {
  const result = await heavyTask(e.data);
  postMessage(result);
};

实际应用场景

图像处理

// 主线程
const imageWorker = new Worker('image-processor.js');
imageWorker.postMessage({ imageData });

// image-processor.js
self.onmessage = function(e) {
  const processed = applyFilters(e.data.imageData);
  postMessage(processed);
};

大数据处理

// 主线程
const dataWorker = new Worker('data-processor.js');
dataWorker.postMessage(largeDataset);

dataWorker.onmessage = function(e) {
  updateUI(e.data.results);
};

轮询任务

// worker.js
function poll() {
  fetch('/api/status')
    .then(res => res.json())
    .then(data => {
      postMessage(data);
      setTimeout(poll, 5000);
    });
self.onmessage = function(e) {

  if (e.data === 'start') poll();
};

性能优化技巧

批量传输数据:

      // 使用Transferable对象提高性能
   const buffer = new ArrayBuffer(32);
   worker.postMessage(buffer, [buffer]);

Worker复用:

      // 创建可复用的Worker池
   class WorkerPool {
     constructor(size, workerScript) {
       this.pool = Array(size).fill().map(() => new Worker(workerScript));
}

懒加载Worker:

      let worker;
   function getWorker() {
     if (!worker) {
       worker = new Worker('worker.js');
return worker;

现代开发方式

使用 worker-loader (Webpack)

// webpack.config.js
module.exports = {
  module: {
    rules: [
test: /\.worker\.js$/,

        use: { loader: 'worker-loader' }
]

};

// 使用
import Worker from './my.worker.js';
const worker = new Worker();

Vite中的Worker使用

// 直接导入为Worker
import Worker from './worker.js?worker';

const worker = new Worker();

Comlink 简化通信

// 主线程
import * as Comlink from 'comlink';
const worker = new Worker('worker.js');
const api = Comlink.wrap(worker);

// worker.js
import * as Comlink from 'comlink';
const api = {
  async heavyTask(param) {
    // 长时间任务
};

Comlink.expose(api);

限制与注意事项

DOM限制:

• Worker无法直接访问DOM

• 不能使用window、document等对象

通信限制:

• 传递的数据会被复制(结构化克隆算法)

• 无法传递函数、DOM元素等

同源策略:

Worker脚本必须与主线程同源
调试技巧:

Chrome开发者工具 → Sources → Worker调试

使用console.log调试Worker

最佳实践

合理使用Transferable:

      // 传递大型二进制数据
   const canvas = document.querySelector('canvas');
   const offscreen = canvas.transferControlToOffscreen();
   worker.postMessage({ canvas: offscreen }, [offscreen]);

错误恢复机制:

      worker.onerror = function() {
     // 重启Worker或降级处理
     initializeWorker();
   };

优雅终止:

      function terminateWorker(worker) {
     worker.postMessage('terminate');
     setTimeout(() => {
       if (worker) worker.terminate();
     }, 1000);

版本控制:

      // Worker文件名加入版本号
   const worker = new Worker(`worker.v2.js?${CACHE_BUST}`);

Web Workers为CPU密集型任务提供了完美的解决方案，合理使用可以显著提升Web应用的性能和用户体验。