Skripty vložené do webové stránky se skládají dohromady a vykonávají se jako její součást. Web Workers představují alternativu této staré koncepce.
Web Workers jsou API, které webovým vývojářům dovoluje oddělit náročné skripty od vlastní stránky. Na vysvětlenou: „Webovými dělníky“ jsou myšleny skripty spuštěné na pozadí webové stránky. Nemají přímý přístup k obsahu stránky, mohou si pouze vyměňovat „zprávy“ se skriptem, který je spustil.
Web Workers v akci
Skript, který má běžet na pozadí stránky, musí mít podobu samostatného javascriptového souboru. A nemůže se spustit sám, musí být spuštěn jiným skriptem přes konstruktor Worker.
<script>
var worker1 = new Worker('script1.js');
var worker2 = new Worker('script2.js');
var worker3 = new Worker('script3.js');
</script>
Skriptům běžícím na pozadí stránky nic nebrání se stránkou komunikovat. Následující skript skrze metodu postMessage() pořád předává stránce další prvočísla…
var n = 1;
search: while (true) {
n += 1;
for (var i = 2; i <= Math.sqrt(n); i += 1)
if (n % i == 0) continue search;
postMessage(n);
}
…a stránka je zpracovává, klíčová je přitom událost onmessage:
...
worker1.onmessage = function (e) {
document.querySelector("#show").innerHTML = e.data;
};
...
Komunikace může probíhat i opačným směrem.
// odeslání dat "pracantovi"
worker2.postMessage("nějaká data");
↓
// přijetí dat
var nejaka_data;
onmessage = function (e) {
nejaka_data = e.data
};
K čemu je to dobré
Z předložených ukázek zdrojového kódu je zjevné, že používání Web Workers je poznamenáno několika otravnými komplikacemi. Hlavně to, že Workers nemají přístup k obsahu stránky a že je nutné naprogramovat komunikaci mezi skripty, je důvodem k zamyšlení, v jakých případech se vyplatí Web Workers používat.
Skutečně účelné využití najdou Web Workers při provádění výpočetně náročných algoritmů. Pokud by skripty s takovými algoritmy byly integrální součástí webové stránky, uživatel by musel notný čas strávit čekáním na to, až se provedou, a on bude moci zase se stránkou, potažmo webovou aplikací normálně pracovat. Bude-li možné provádění výpočetně náročných algoritmů přenést na pozadí, bude to pro uživatele se slabšími počítači velká úleva.
Jestliže by se jednalo o extrémě náročný výpočet, mohl by se rozložit mezi více workerů. JavaScript byl sice s ohledem na svou multiplatformnost navržen na rozdíl od většiny jiných programovacích jazyků jako jendnovláknový, nicméně při určitých úpravách v internetových prohlížečích by se jednotlivé skripty teoreticky daly paralelně zpracovávat více jádry procesoru.
Web Workers mohou být prospěšní i v různých netypických případech. Například pokud si programátor není zcela jist, zda se jeho složitý algoritmums za určitých okolností nezacyklí, může jej naprogramovat jako workera. Pak by se i navzdory případnému zacyklení dalo se stránkou, potažmo aplikací ještě pracovat. Cyklus by si totiž cyklil na pozadí a neblokoval by činnost uživatele.
Díky Web Workers lze každému skriptu zvlášť stanovit, má-li být proveden podle striktního režimu (novinka z ECMAScript 5), či ne. Normálně by se skripty poskládaly dohromady a použil by se režim toho prvního.
Internet Explorer zatím Web Workers nepodporuje.
Shared Workers
Pracuje se i na konceptu, jenž by umožňoval několika stránkám sdílet společné skripty. Jak by to konkrétně mělo vypadat? Jednalo by se vlastně o mírně složitější Web Workers. Ukážeme si to na následujícím příkladu.
Zde je kód webové stránky, do níž je prostřednictvím iframe vložena další stránka:
<!DOCTYPE html>
<title>Shared workers: main page</title>
<pre id="log">Log:</pre>
<script>
var worker = new SharedWorker('test.js');
var log = document.getElementById('log');
worker.port.addEventListener('message', function(e) {
log.textContent += '\n' + e.data;
}, false);
worker.port.start();
worker.port.postMessage('ping');
</script>
<iframe src="inner.html"></iframe>
A zde máme kód vnořené stránky:
<!DOCTYPE html>
<title>Shared workers: inner frame</title>
<pre id="log">Inner log:</pre>
<script>
var worker = new SharedWorker('test.js');
var log = document.getElementById('log');
worker.port.onmessage = function(e) {
log.textContent += '\n' + e.data;
}
</script>
Povšiměme si jedné důležité věci: Komunikace s workerem tady probíhá přes objekt port, který je přidružený každé instanci SharedWorker. Už příkaz worker.postMessage('ping'); by tedy způsobil chybu.
To nejlepší na konec. Kód sdíleného skriptu:
var count = 0;
onconnect = function(e) {
count += 1;
var port = e.ports[0];
port.postMessage('Hello World! You are connection #' + count);
port.onmessage = function(e) {
port.postMessage('pong');
}
}
Perspektiva
Je obtížné nyní odhadovat, jak intenzivně se budou Web Workers využívat. Drtivá většina věcí se dá udělat jednodušeji bez nich. Webové aplikace však mají tendenci být stále větší, složitější a multifunkčnější, a právě do takových obludných aplikací by Web Workers výborně zapadli.
goddard
Kvě 12, 2011 v 10:12Prosim vas, to logo je logo Javy. Java != JavaScript.
Mooph
Čvc 10, 2011 v 16:14Existují i jiné způsoby vícevláknového programování v javascriptu. Jako příklad bych uvedl svou hru na http://strateg.yga.me.