web worker 与 service worker

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Web Worker

Worker 和 主线程互不干扰,通常用于替主线程分担计算密集型任务,防止主线程中JS执行时阻塞UI(注意,每个网页Tab中,JS的主线程和UI线程是会互相阻塞的,以防止渲染前后获得的元素数据不一致)。
Worker本身也会耗费资源,因此一旦使用完毕,就应该分别使用terminateclose方法关闭。

  • worker线程无法读取本地文件,因此其脚本文件也必须为网络资源,且必须与主线程脚本文件同源
  • worker无法读取/操作dom对象,没有alert()confirm()方法,也无法获取documentwindowparent,但是可以获取navigatorlocation

基本用法

主线程
  • 主线程和web worker通过message事件传递信息(信息在event.data里)
  • 通过onerror可以监听子线程中的报错,通过onmessageerror可以监听通讯内容无法序列化成字符串
//webworker.html
var worker = new Worker('worker.js', { name : 'myWorker' });
worker.onerror = function (e) {
  console.log('ERROR: Line ', e.lineno, ' in ', e.filename, ': ', e.message);
};
worker.postMessage({ a: 18 });

worker.onmessage = function (event) {
  console.log("event", event);
  console.log('Received message ' + (event.data.a + event.data.b));
}

//   worker.terminate();
  • 通信是深拷贝关系,即是传值而不是传址,不会互相影响。当拷贝二进制内容(FileBlobArrayBuffer等)时可使用Transferable Objects方式将数据转移而非拷贝,以节省内存
worker.postMessage(arrayBuffer, [arrayBuffer]);

// 例子
var ab = new ArrayBuffer(1);
worker.postMessage(ab, [ab]);
子线程
  • 子线程中this指向全局对象self(类似主线程中的windows)
  • 子线程可以通过importScripts加载其他JS
  • 通过onmessageerror可以监听通讯内容无法序列化成字符串
// worker.js
console.log("worker ready", this === self);
console.log(name);//myWorker
addEventListener(
  "message",
  function (e) {
    postMessage(Object.assign(e.data, { b: 20 }));
  },
  false
);

importScripts("other.js");
// self.close();

service worker

基于web worker(因此拥有web worker的各种特性),充当服务器与浏览器之间的代理服务器(可以拦截请求,并作出开发者指定的动作),拥有离线缓存能力

  • 它设计为完全异步,同步API(如XHR和localStorage)不能在service worker中使用
  • 出于安全考量,Service Worker 只能使用在 https 或本地的 localhost 环境下
  • 不同于Web Worker,Service Worker 是一个进程而不是线程,其生命周期与页面无关(关联页面未关闭时,它也可以退出,没有关联页面时,它也可以启动),且可以被多个页面公用
查看与调试
  • Application标签,其中Service Workers和Cache Storage可以查看已使用的内容
    勾选Update on reload则每次页面刷新都使用最新的Service Worker文件,否则Service Worker每24小时被下载一次,如果下载的文件是最新文件,那么它就会被重新注册和安装,但不会被激活,当不再有页面使用旧的 Service Worker 的时候,它就会被激活。
  • Network标签,可以看到来自ServiceWorker的资源,Size项总为from ServiceWorker
生命周期
  • SW 首先会触发install(每个SW只会一次),当SW被修改后,浏览器会认为这是一个新的 SW,从而再触发install事件
  • activate只会在install之后触发(每个SW只会一次),如果此时已经有旧的SW在使用中,则新的SW在install之后进入waiting状态,直到旧的SWterminated之后,才能activate
    • 这个terminated的时机有如下几种方式:
      1. 关闭浏览器一段时间;
      2. 手动清除serviceworker;
      3. 在新SW的install中调用skipWaiting()跳过waiting阶段
  • 默认情况下,页面的请求(fetch)不会通过 SW,除非它本身是通过 SW 获取的。也就是说,在第一次进入页面并安装 SW 之后,发生的请求依然不会被SW的fetch拦截,需要刷新页面才能有效果。
    • 通常在activate事件中通过调用clients.claim()改变这种默认行为
生命周期
实际案例
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  <title>serviceWorker</title>
</head>
<style>
  img {
    width: 100px;
    height: 100px;
    border: 1px solid red;
  }
</style>

<body>
  <img src="./test.png">
  <img src="https://ss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3155998395,3600507640&fm=26&gp=0.jpg" alt="">
  <img src="https://ss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1970585368,2576171845&fm=26&gp=0.jpg" alt="">
</body>
<script>
  console.log("caches", caches)

  /* 判断当前浏览器是否支持serviceWorker */
  if ('serviceWorker' in navigator) {
    /* 当页面加载完成就创建一个serviceWorker */
    window.addEventListener('load', function () {
      // 第一个参数Origin指定serviceworker的脚本文件,该相对路径是相对于Origin目录而非当前JS文件
      // 第二个参数Config是可选的,可以用来指定你想让 service worker 控制的内容的子目录。默认值'./'
      // 同一个Origin下,可以注册多个不同scope的Service Worker。
      navigator.serviceWorker.register('./serviceWorker.js', { scope: './' })
        .then(function (registration) {
          // setInterval(() => {//每分钟检查一次serviceWorker.js是否更新
          //   registration.update();
          // }, 60000);
          console.log('register success', registration);
          navigator.serviceWorker.controller.postMessage("来自页面的信息");
        })
        .catch(function (err) {
          console.log('register fail', err);
        });
    });

    navigator.serviceWorker.addEventListener('message', function (event) { console.log(event.data) })
  }
</script>

</html>
var versionName = "V2";
// 注册完 Service Worker 之后,浏览器自动安装,在 service worker 文件中可以监听它的 install 事件。
/* 监听安装事件,install 事件一般是被用来设置你的浏览器的离线缓存逻辑 */
addEventListener("install", function (event) {
  console.log("Service Worker install", event);
  //调试时跳过等待过程
  // skipWaiting();
  /* 这个方法接收一个Promise,用于防止缓存完成前serviceWorker就被关闭/休眠 */
  event.waitUntil(
    /* 新建或打开名叫V1的缓存版本 */
    caches.open(versionName).then(function (cache) {
      /* 指定要缓存的内容,添加进当前指定的缓存版本中*/
      return cache.addAll([
        "./test.png",
        "./serviceWorker.html",
        "https://ss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3155998395,3600507640&fm=26&gp=0.jpg",
      ]);
    })
  );
});

/* 监听fetch事件以拦截get请求 */
addEventListener("fetch", function (event) {
  console.log("try to fetch", event.request);
  /* 在缓存中匹配对应请求资源,如存在则直接返回,否则照常fetch */
  event.respondWith(
    caches.match(event.request).then((res) => {
      if (!res) console.log("no res");
      return (
        res ||
        fetch(event.request)
          .then((responese) => {
            //也可以在此处动态缓存get请求
            // caches.put(event.request, response);
            return responese;
          })
          .catch((err) => {
            console.log(err);
          })
      );
    })
  );
});

addEventListener("message", function (event) {
  console.log("message", event.data); // this message is from page
  event.source.postMessage("来自serviceWorker的信息");
});

addEventListener("activate", function (event) {
  console.log("Service Worker activate", event);
  event.waitUntil(
    // Cache Stroage 中的缓存不会过期,但是浏览器对它的大小是有限制的,所以需要我们定期进行清理;
    caches.keys().then((keys) => {
      //找到所有已存在的缓存版本名的数组
      console.log("keys", keys);
      return Promise.all(
        keys.map((key) => {
          if (versionName != key) {
            console.log(key);
            return caches.delete(key); // 删除之前版本的cache storage
          }
        })
      );
    })
  );
});
避免改变 SW 的 URL
  1. index.html注册了sw-v1.js作为SW。
  2. sw-v1.js对index.html做了缓存,也就是缓存优先(offline-first)。
  3. 你更新了index.html重新注册了在新地址的 SW sw-v2.js.

如果你像上面那么做,用户永远也拿不到sw-v2.js,因为index.html在sw-v1.js缓存中,这样的话,如果你想更新为sw-v2.js,还需要更改原来的sw-v1.js。

Workbox

通过google推出的Workbox插件可以更方便得使用service worker

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