JavaScriptでマルチスレッドを実行する方法はありますか?
JavaScriptでマルチスレッドを実行する方法はありますか?
回答:
最新のサポート情報については、http://caniuse.com/#search=workerを参照してください。
以下は2009年頃のサポート状況です。
グーグルしたい言葉はJavaScriptワーカースレッドです
Gearsを除いて、現在利用できるものはありませんが、これを実装する方法についてはたくさんの話し合いがあるので、答えは間違いなく将来変わるので、この質問を見てください。
Gearsの関連ドキュメントは次のとおりです:WorkerPool API
WHATWGには、ワーカースレッドに関する推奨草案があります:Webワーカー
また、MozillaのDOMワーカースレッドもあります。
更新: 2009年6月、JavaScriptスレッドのブラウザーサポートの現状
Firefox 3.5にはWebワーカーがあります。Webワーカーのデモをいくつか紹介します(実際に見てみたい場合)。
GearsプラグインはFirefoxにもインストールできます。
Safari 4とWebKitナイトリーにはワーカースレッドがあります。
ChromeにはGearsが組み込まれているため、スレッドの実行は可能ですが、ユーザーからの確認プロンプトが必要です(Gearsプラグインがインストールされているブラウザーでは機能しますが、Webワーカーには別のAPIを使用します)。
IE8とIE9は、Gearsプラグインがインストールされているスレッドしか実行できません
HTML5より前のJavaScriptでは、ページごとに1つのスレッドしか実行できませんでした。
非同期実行をシミュレートするためにいくつかのハックの方法がありました収量、setTimeout()
、setInterval()
、XMLHttpRequest
またはイベントハンドラを(と例については、この記事の最後を参照の収量とsetTimeout()
)が。
しかし、HTML5では、ワーカースレッドを使用して関数の実行を並列化できるようになりました。こちらが使用例です。
HTML5で導入されたWebワーカースレッド(参照:ブラウザーの互換性)
注:IE9以前のバージョンではサポートされていません。
これらのワーカースレッドは、ページのパフォーマンスに影響を与えずにバックグラウンドで実行されるJavaScriptスレッドです。Webワーカーの 詳細については、ドキュメントまたはこのチュートリアルをご覧ください。
以下は、MAX_VALUEまでカウントし、現在の計算値をページに表示する3つのWeb Workerスレッドの簡単な例です。
//As a worker normally take another JavaScript file to execute we convert the function in an URL: http://stackoverflow.com/a/16799132/2576706
function getScriptPath(foo){ return window.URL.createObjectURL(new Blob([foo.toString().match(/^\s*function\s*\(\s*\)\s*\{(([\s\S](?!\}$))*[\s\S])/)[1]],{type:'text/javascript'})); }
var MAX_VALUE = 10000;
/*
* Here are the workers
*/
//Worker 1
var worker1 = new Worker(getScriptPath(function(){
self.addEventListener('message', function(e) {
var value = 0;
while(value <= e.data){
self.postMessage(value);
value++;
}
}, false);
}));
//We add a listener to the worker to get the response and show it in the page
worker1.addEventListener('message', function(e) {
document.getElementById("result1").innerHTML = e.data;
}, false);
//Worker 2
var worker2 = new Worker(getScriptPath(function(){
self.addEventListener('message', function(e) {
var value = 0;
while(value <= e.data){
self.postMessage(value);
value++;
}
}, false);
}));
worker2.addEventListener('message', function(e) {
document.getElementById("result2").innerHTML = e.data;
}, false);
//Worker 3
var worker3 = new Worker(getScriptPath(function(){
self.addEventListener('message', function(e) {
var value = 0;
while(value <= e.data){
self.postMessage(value);
value++;
}
}, false);
}));
worker3.addEventListener('message', function(e) {
document.getElementById("result3").innerHTML = e.data;
}, false);
// Start and send data to our worker.
worker1.postMessage(MAX_VALUE);
worker2.postMessage(MAX_VALUE);
worker3.postMessage(MAX_VALUE);
<div id="result1"></div>
<div id="result2"></div>
<div id="result3"></div>
3つのスレッドが並行して実行され、現在の値をページに出力していることがわかります。それらは別々のスレッドでバックグラウンドで実行されるため、ページをフリーズしません。
これを実現する別の方法は、複数のiframeを使用することです。それぞれがスレッドを実行します。URLによってiframeにいくつかのパラメーターを与えることができます。結果を取得して印刷するために、iframeは親と通信できます(iframeは同じドメインにある必要があります)。
この例はすべてのブラウザで機能するわけではありません。 iframeは通常、メインページと同じスレッド/プロセスで実行されます(ただし、FirefoxとChromiumでは処理が異なるようです)。
コードスニペットは複数のHTMLファイルをサポートしていないため、ここでは異なるコードを提供します。
index.html:
//The 3 iframes containing the code (take the thread id in param)
<iframe id="threadFrame1" src="thread.html?id=1"></iframe>
<iframe id="threadFrame2" src="thread.html?id=2"></iframe>
<iframe id="threadFrame3" src="thread.html?id=3"></iframe>
//Divs that shows the result
<div id="result1"></div>
<div id="result2"></div>
<div id="result3"></div>
<script>
//This function is called by each iframe
function threadResult(threadId, result) {
document.getElementById("result" + threadId).innerHTML = result;
}
</script>
thread.html:
//Get the parameters in the URL: http://stackoverflow.com/a/1099670/2576706
function getQueryParams(paramName) {
var qs = document.location.search.split('+').join(' ');
var params = {}, tokens, re = /[?&]?([^=]+)=([^&]*)/g;
while (tokens = re.exec(qs)) {
params[decodeURIComponent(tokens[1])] = decodeURIComponent(tokens[2]);
}
return params[paramName];
}
//The thread code (get the id from the URL, we can pass other parameters as needed)
var MAX_VALUE = 100000;
(function thread() {
var threadId = getQueryParams('id');
for(var i=0; i<MAX_VALUE; i++){
parent.threadResult(threadId, i);
}
})();
「素朴な」方法はsetTimeout()
、次のように関数を順番に実行することです。
setTimeout(function(){ /* Some tasks */ }, 0);
setTimeout(function(){ /* Some tasks */ }, 0);
[...]
ただし、この方法は機能しません。各タスクが順番に実行されるためです。
次のように関数を再帰的に呼び出すことにより、非同期実行をシミュレートできます。
var MAX_VALUE = 10000;
function thread1(value, maxValue){
var me = this;
document.getElementById("result1").innerHTML = value;
value++;
//Continue execution
if(value<=maxValue)
setTimeout(function () { me.thread1(value, maxValue); }, 0);
}
function thread2(value, maxValue){
var me = this;
document.getElementById("result2").innerHTML = value;
value++;
if(value<=maxValue)
setTimeout(function () { me.thread2(value, maxValue); }, 0);
}
function thread3(value, maxValue){
var me = this;
document.getElementById("result3").innerHTML = value;
value++;
if(value<=maxValue)
setTimeout(function () { me.thread3(value, maxValue); }, 0);
}
thread1(0, MAX_VALUE);
thread2(0, MAX_VALUE);
thread3(0, MAX_VALUE);
<div id="result1"></div>
<div id="result2"></div>
<div id="result3"></div>
ご覧のとおり、この2番目のメソッドはメインスレッドを使用して関数を実行するため、非常に遅く、ブラウザをフリーズさせます。
Yieldは ECMAScript 6の新機能で、FirefoxとChromeの最も古いバージョンでのみ機能します(Chromeでは、 chrome:// flags /#enable-javascript-harmonyに表示される試験運用版JavaScriptを有効にする必要があります)。
yieldキーワードを指定すると、ジェネレーター関数の実行が一時停止し、yieldキーワードに続く式の値がジェネレーターの呼び出し元に返されます。これは、ジェネレーターベースのバージョンのreturnキーワードと考えることができます。
ジェネレータを使用すると、関数の実行を一時停止して、後で再開できます。ジェネレーターを使用して、トランポリンと呼ばれる手法で関数をスケジュールできます。
次に例を示します。
var MAX_VALUE = 10000;
Scheduler = {
_tasks: [],
add: function(func){
this._tasks.push(func);
},
start: function(){
var tasks = this._tasks;
var length = tasks.length;
while(length>0){
for(var i=0; i<length; i++){
var res = tasks[i].next();
if(res.done){
tasks.splice(i, 1);
length--;
i--;
}
}
}
}
}
function* updateUI(threadID, maxValue) {
var value = 0;
while(value<=maxValue){
yield document.getElementById("result" + threadID).innerHTML = value;
value++;
}
}
Scheduler.add(updateUI(1, MAX_VALUE));
Scheduler.add(updateUI(2, MAX_VALUE));
Scheduler.add(updateUI(3, MAX_VALUE));
Scheduler.start()
<div id="result1"></div>
<div id="result2"></div>
<div id="result3"></div>
これはJavascriptでマルチスレッドをシミュレートする方法です
ここで、数値の加算を計算する3つのスレッドを作成します。数値は13で除算でき、数値は10000000000まで3で除算できます。これらの3つの関数は、同時実行性が意味するのと同じ時間に実行できません。しかし、これらの関数を同時に再帰的に実行させるトリックを紹介します:jsFiddle
このコードは私のものです。
体の部分
<div class="div1">
<input type="button" value="start/stop" onclick="_thread1.control ? _thread1.stop() : _thread1.start();" /><span>Counting summation of numbers till 10000000000</span> = <span id="1">0</span>
</div>
<div class="div2">
<input type="button" value="start/stop" onclick="_thread2.control ? _thread2.stop() : _thread2.start();" /><span>Counting numbers can be divided with 13 till 10000000000</span> = <span id="2">0</span>
</div>
<div class="div3">
<input type="button" value="start/stop" onclick="_thread3.control ? _thread3.stop() : _thread3.start();" /><span>Counting numbers can be divided with 3 till 10000000000</span> = <span id="3">0</span>
</div>
Javascriptパーツ
var _thread1 = {//This is my thread as object
control: false,//this is my control that will be used for start stop
value: 0, //stores my result
current: 0, //stores current number
func: function () { //this is my func that will run
if (this.control) { // checking for control to run
if (this.current < 10000000000) {
this.value += this.current;
document.getElementById("1").innerHTML = this.value;
this.current++;
}
}
setTimeout(function () { // And here is the trick! setTimeout is a king that will help us simulate threading in javascript
_thread1.func(); //You cannot use this.func() just try to call with your object name
}, 0);
},
start: function () {
this.control = true; //start function
},
stop: function () {
this.control = false; //stop function
},
init: function () {
setTimeout(function () {
_thread1.func(); // the first call of our thread
}, 0)
}
};
var _thread2 = {
control: false,
value: 0,
current: 0,
func: function () {
if (this.control) {
if (this.current % 13 == 0) {
this.value++;
}
this.current++;
document.getElementById("2").innerHTML = this.value;
}
setTimeout(function () {
_thread2.func();
}, 0);
},
start: function () {
this.control = true;
},
stop: function () {
this.control = false;
},
init: function () {
setTimeout(function () {
_thread2.func();
}, 0)
}
};
var _thread3 = {
control: false,
value: 0,
current: 0,
func: function () {
if (this.control) {
if (this.current % 3 == 0) {
this.value++;
}
this.current++;
document.getElementById("3").innerHTML = this.value;
}
setTimeout(function () {
_thread3.func();
}, 0);
},
start: function () {
this.control = true;
},
stop: function () {
this.control = false;
},
init: function () {
setTimeout(function () {
_thread3.func();
}, 0)
}
};
_thread1.init();
_thread2.init();
_thread3.init();
この方法がお役に立てば幸いです。
コードをステートマシンに変換するコンパイラであるNarrative JavaScriptを使用すると、スレッドを効果的にエミュレートできます。これは、 "yielding"演算子( '->'と表記)を言語に追加して、単一の線形コードブロックで非同期コードを記述できるようにします。
生のJavascriptでは、いくつかの非同期呼び出し(xmlhttprequest)を使用するのが最善ですが、これは実際にはスレッド化されておらず、非常に制限されています。 Google Gearsは、ブラウザにいくつかのAPIを追加します。その一部は、スレッドのサポートに使用できます。
AJAX機能を使用できない、または使用したくない場合は、iframeまたは10を使用してください。;)クロスブラウザーの同等の問題やドットネットAJAXなどの構文の問題を心配することなく、マスターページと並行してプロセスをiframeで実行でき、マスターページのJavaScript(インポートしたJavaScriptを含む)をiframe。
たとえば、親iframe内でegFunction()
、iframeコンテンツが読み込まれたら、親ドキュメントを呼び出します(非同期部分です)。
parent.egFunction();
必要に応じて、メインのhtmlコードからiframeを動的に生成します。
JavaScriptにはスレッドはありませんが、ワーカーはあります。
共有オブジェクトが必要ない場合は、ワーカーが適しています。
ほとんどのブラウザ実装では、実際にワーカーをすべてのコアに分散させ、すべてのコアを利用できるようにします。こちらでデモをご覧いただけます。
これを非常に簡単に行えるようにするtask.jsというライブラリを開発しました。
task.jsすべてのコア(node.js、およびweb)で実行されるCPU集中型コードを取得するための簡略化されたインターフェース
例は
function blocking (exampleArgument) {
// block thread
}
// turn blocking pure function into a worker task
const blockingAsync = task.wrap(blocking);
// run task on a autoscaling worker pool
blockingAsync('exampleArgumentValue').then(result => {
// do something with result
});
HTML5 仕様を使用すれば、同じように大量のJSを記述したり、ハックを見つけたりする必要はありません。
HTML5で導入された機能の1つはWebワーカーです。これは、ページのパフォーマンスに影響を与えることなく、他のスクリプトとは独立して、バックグラウンドで実行されるJavaScriptです。
ほとんどすべてのブラウザでサポートされています:
Chrome-4.0以降
IE-10.0以降
Mozilla-3.5以降
Safari-4.0以降
Opera-11.5以降