web worker 的传值方式以及耗时对比

摘要：背景前一阵子开发的项目导入由于自己的代码问题引起了个性能问题一个的文件转换成数据大概要耗时虽然后面发现是某个使用频率非常高的函数内部用了构造函数造成的所以这里顺便提醒一下如果你很在乎几毫秒的差距的话建议谨慎使用哈但是在优化的过程中一度怀疑是

前一阵子开发的项目 pptx 导入, 由于自己的代码问题,引起了个性能问题,一个 40p 的 pptx 文件,转换成 json 数据,大概要耗时 60s+ ,虽然后面发现是某个使用频率非常高的函数内部,用了 new Function 构造函数 造成的(所以这里顺便提醒一下,如果你很在乎几毫秒的差距的话,建议谨慎使用哈),但是在优化的过程中,一度怀疑是性能达到了瓶颈,所以尝试了使用 web worker 去优化,由于是文件,一般内容都比较大,发现 web worker 在传值这块占用了大部分的时间,所以想开这篇来详细聊聊.

关于 web worker 的基本用于以及传值方式,网上以及有一大堆介绍了,这里就不赘述了,这里我们重点来看一下同一个文件用两种方式来传值,会有多大的差别,这边随意从电脑里面找了一个 96MB 的 PSD 文件来测试.

主线程

    fetch("./case.psd").then(file => {
            return file.blob();
        })

        .then(blob => {
            return new Promise(resolve => {
                let fileReader = new FileReader();
                fileReader.onload = e => {
                    resolve(e.target.result);
                }
                fileReader.readAsArrayBuffer(blob);
            })
        })

        .then(buf => {
            let worker = new Worker("1.js");

            console.time("计算时间");
            worker.postMessage(buf);

            worker.onmessage = e => {
                console.timeEnd("计算时间");
            }


        })

worker(子)线程, 这里为了避免不必要的因素干扰,worker 线程里面什么也不做,在收到消息后,直接 post 一个消息回去

    self.onmessage = e => {
        postMessage(0);
    }

这边我直接用 FileReader 的 readAsArrayBuffer,读出来是一个长度为 96,138,230 的字符串,长度大概 0.96 亿, 耗时大概 70ms 左右(同一个台电脑取 10 次平均值,下同)

我们稍微改一下上面主线程的代码,改用 转移数据 的方式

- worker.postMessage(buf);

+ worker.postMessage(buf, [buf]);

同样的数据, 耗时大概 17ms 左右,这 17ms 好像是个固定值,我尝试换了个 800MB+ 的文件和一个里面啥都没有的空文本文件,大概都是这个时间.

    fetch("./case.psd").then(file => {
            return file.blob();
        })

        .then(blob => {
            return new Promise(resolve => {
                let fileReader = new FileReader();
                fileReader.onload = e => {
                    resolve(e.target.result);
                }
                fileReader.readAsText(blob);
            })
        })

        .then(str => {
            console.log(str.length);
            let worker = new Worker("1.js");

            console.time("计算时间");
            worker.postMessage(str);

            worker.onmessage = e => {
                console.timeEnd("计算时间");
            }


        })

这里我们改用 FileReader 的 readAsText,读出来是一个长度为 95,855,954 的字符串,长度大概 0.95 亿, 耗时大概 118ms 左右,同样我换了上面那个里面啥都没有的空文本文件,耗时也是 17ms 左右.

那我们试试用 readAsDataURL 看看读出来的数据要多久

    fetch("./case.psd").then(file => {
            return file.blob();
        })

        .then(blob => {
            return new Promise(resolve => {
                let fileReader = new FileReader();
                fileReader.onload = e => {
                    resolve(e.target.result);
                }
                fileReader.readAsDataURL(blob);
            })
        })

        .then(str => {
            console.log(str.length);
            let worker = new Worker("1.js");

            console.time("计算时间");
            worker.postMessage(str);

            worker.onmessage = e => {
                console.timeEnd("计算时间");
            }


        })

读出来是一个长度为 128,184,345 的字符串,长度大概 1,28 亿, 耗时大概 85ms 左右(虽然字符串长度更长,但是耗时却更短)

以上耗时,均为主线成向 worker 线程单向传递数据的耗时.

转移数据几乎是零开销(因为和传递空字符串的耗时是差不多的).

值传递的话,不同的数据类型,耗时也有差别,ArrayBuffer < base64 < 普通字符串.

postMessage 传递消息,除了发送数据的耗时外,还有其他开销(就是上面的 17ms). 当然每台电脑性能不一样,耗时也是不一样的,不过按比例来看,这个占比还挺大的.

关于转移的缺点, 网上也是有很多的, 这里也就不啰嗦了, 总结一句就是数据无法同时在2个线程上使用.

另外个人觉得如果是普通的数据，为了转移而去转换成 Transferable objects 的话, 大部分情况下是划不来的, 因为你需要在花在编码解码上的时间,会比直接传递花的时间多.

另外, 如果你是要用子线程处理图片的话, ImageBitmap 格式 配合最近新鲜出炉的 OffscreenCanvas 也许是不错的选择.前提是你不需要考虑兼容性问题.

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