CN107483412B - 一种HTML5 web worker迁移方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Javascript实现的HTML5 web worker迁移方法，该方法以C/S模式运行，可以实现将web应用中的web worker迁移到服务端运行。所述方法包括：客户端对浏览器HTML5 web worker标准接口进行重写，向服务器发送消息，所述消息包括创建web worker的请求消息和/或向web worker发送的通信消息；服务端接收到消息后下载必要的js文件，然后创建并运行web worker线程；web worker线程通过HTML5 web worker消息接口将执行结果发送给服务端；服务端接收到web worker的执行结果后，通过websocket协议将其转发给客户端，客户端调用web应用中相应的消息响应函数进行响应。通过将客户端web worker迁移到计算能力更强的服务端运行，从而可更好地节约客户端资源，提高客户端web应用性能。
Description
技术领域
本发明涉及浏览器HTML5 web worker、HTML5 websocket运行机制，还涉及服务端web worker和websocket实现，特别涉及一种javascript实现的HTML5 web worker迁移方法。
背景技术
Web Workers是HTML5提供的一个javascript多线程解决方案，我们可以将一些大计算量的代码交由web worker运行而不阻塞用户主线程。Web worker在当前javascript的主线程中，使用Worker类加载一个javascript文件来创建一个新的线程，起到互相不阻塞运行的效果，并且提供主线程和新线程之间数据交换的接口：postMessage和onmessage，但同时web worker对计算资源消耗比较大，大量使用web worker会消耗终端大量的资源，同时也会影响web应用性能，而智能终端中资源受限、处理能力有限，通过将客户端web应用中的消耗计算资源的web worker迁移到计算能力更强的服务端运行，可以很好地节约客户端资源，并且提高web应用性能。
发明内容
本发明的目的在于，解决智能终端WEB应用中HTML5 web worker运行导致的资源不足和性能问题。
为实现上述目的，一方面本发明提供了一种HTML5 web worker迁移方法，应用于由客户端和服务端构成的迁移系统中，该迁移方法包括以下步骤：步骤S101：客户端对浏览器HTML5 web worker标准接口进行重写，向服务器发送消息，所述消息包括创建webworker的请求消息和/或向web worker发送的通信消息；步骤S102：服务端接收到创建webworker的请求消息后下载必要的js文件，然后创建并运行web worker线程；步骤S103：webworker线程通过HTML5 web worker消息接口将执行结果发送给服务端；步骤S104：服务端接收到web worker的执行结果后，通过websocket将其转发给客户端，客户端调用web应用中相应的消息响应函数进行响应进行相应。
优选地，客户端包括自定义实现的Javascript库，该Javascript库对浏览器HTML5web worker标准接口进行重写。
优选地，步骤S101具体包括：
步骤S1011：使用Javascript对浏览器HTML5 web worker接口进行重写，主要包括web worker创建接口、向web worker发送消息接口、接收web worker消息接口、web worker销毁接口；
步骤S1012：在web应用运行过程中，当遇到创建web worker的代码时，通过调用Javascript库Worker构造函数，来创建websocket连接，并将创建web worker需要的js文件的url通过websocket发送给服务端。
优选地，步骤S101具体包括：
步骤S1011：使用Javascript对浏览器HTML5 web worker接口进行重写，主要包括web worker创建接口、向web worker发送消息接口、接收web worker消息接口、web worker销毁接口；
步骤S1012：在web应用运行过程中，当遇到创建web worker的代码时，通过调用Javascript库Worker构造函数，来创建websocket连接，并将创建web worker需要的js文件的url通过websocket发送给服务端；
步骤S1013：在web应用运行过程中，客户端通过websocket将向web worker发送的通信消息发送给服务端。
优选地，步骤S102具体包括：
步骤S1021：服务端websocket接收到消息后，当所述消息是创建web worker的请求消息，则进入步骤S1022；
步骤S1022：服务端解析出创建web worker所需要js文件的url，下载js文件，然后使用该js文件创建并运行web worker。
进一步优选地，步骤S102具体还包括：
步骤S1023：服务端websocket接收到消息后，当所述消息是向web worker发送的通信消息，服务端解析消息内容，并使用HTML5 web worker接口将消息内容转发给已创建好的web worker线程。
优选地，步骤S104具体包括：
步骤S1041：服务端接收到web worker线程的执行结果后，将其通过websocket发送给客户端；
步骤S1042：客户端websocket接收到执行结果后，调用web应用中相应的消息响应函数进行相应。
另一方面本发明提供了一种HTML5 web worker迁移系统，该迁移系统包括客户端和服务端；该客户端对浏览器HTML5 web worker标准接口进行重写，向服务器发送消息，该消息包括创建web worker的请求消息和/或向web worker发送的通信消息；客户端包括自定义实现的Javascript库，该Javascript库对浏览器HTML5 web worker标准接口进行重写；服务端在接收到创建web worker的请求消息后下载必要的js文件，然后创建并运行webworker线程；web worker线程通过HTML5 web worker消息接口将执行结果发送给服务端；服务端接收到web worker执行结果后，通过websocket将其转发给客户端；客户端web应用中消息接收函数进行响应，客户端websocket接收到执行结果后，调用web应用中相应的消息响应函数进行相应。
优选地，服务端的websocket接收到消息，当消息为创建web worker的请求消息时，服务端解析出创建web worker所需要js文件的url，下载js文件，然后使用该js文件创建并运行web worker。
进一步优选地，服务端的websocket接收到消息，当消息为向web worker发送的通信消息时，服务端解析通信消息的消息内容，使用HTML5 web worker接口将通信消息的消息内容转发给已创建好的web worker线程。
本发明的有益效果是：简单、有效、可用性强。客户端web应用只需简单增加一行代码来包含所实现的js迁移库，其他代码无需改动便可实现web worker迁移；客户端和服务端使用标准websocket进行通信，这使该方法具有强可用性，只要web应用在支持HTML5的web平台上运行，就可以实现web worker迁移；通过web worker迁移可以有效地节约客户端资源，并且提高web应用性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种HTML5 web worker迁移整体架构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种HTML5 web worker迁移方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种HTML5 web worker迁移方法各个线程详细工作流程示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种HTML5 web worker迁移方法各个线程详细工作流程示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
在第一个实施例中，客户端和服务端分别为chromium浏览器和Node.js。客户端web应用为使用HTML5 web worker进行计时的应用Counter。
图1为本发明实施例提供的一种HTML5 web worker迁移整体架构示意图；如图1所示客户端web应用包含迁移实现库offloading.js，offloading.js库中实现了对浏览器HTML5 web worker接口的重写，在重写实现中使用标准websocket同服务端进行通信；服务端为Node.js，Node.js需要有相应模块来实现服务端web worker功能和websocket功能，只需要在node.js上运行server.js，便可以通过调用服务端web worker功能和websocket功能来实现迁移功能。
图2为本发明实施例提供的一种HTML5 web worker迁移方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种HTML5 web worker迁移方法各个线程详细工作流程示意图。
上述HTML5 web worker迁移方法包括：
步骤S101：客户端对浏览器HTML5 web worker标准接口进行重写，向服务器发送消息，该消息包括创建web worker的请求消息和/或向web worker发送的通信消息；
步骤S102：服务端接收到消息后下载必要的js文件，然后创建并运行web worker线程；
步骤S103：web worker线程通过HTML5 web worker消息接口将执行结果发送给服务端；
步骤S104：服务端接收到web worker的执行结果后，通过websocket协议将其转发给客户端，客户端调用web应用中相应的消息响应函数进行响应。
以进行计时的应用Counter应用为例，结合图1、图2和图3对本发明做详细说明：
具体地，步骤S101具体包括：
步骤S1011：使用Javascript对浏览器HTML5 web worker接口进行重写，主要包括web worker创建接口、向web worker发送消息接口、接收web worker消息接口、web worker销毁接口；
步骤S1012：在web应用运行过程中，当遇到创建web worker的代码时，通过调用Javascript库Worker构造函数，来创建websocket连接，并将创建web worker需要的js文件的url通过websocket发送给服务端；
进一步具体地，在步骤S1012中，当Counter应用运行过程中，遇到创建web worker的代码时，如var worker＝new Worker(‘worker.js’),该代码会调用到offload.js库中相应的函数实现，在函数实现中会创建客户端websocket并连接服务端，连接成功后会将创建web worker需要的worker.js文件的url发送给服务端，该过程可以用图1中的①②表示；
具体地，步骤S102具体包括：
步骤S1021：服务端websocket接收到消息后，当消息是创建web worker的请求消息，则进入步骤S1022；
步骤S1022：服务端解析出创建web worker所需要js文件的url，下载js文件，然后使用该js文件创建并运行web worker。
进一步具体地，在步骤S1022中，当Counter应用运行过程中，web应用发送webworker创建消息给服务端，服务端接收到web worker创建消息后，解析出worker.js文件的url，通过wget下载相应的js文件，然后通过var worker＝new Worker(‘worker.js’)在服务端创建并运行web worker线程，web worker线程开始计时，该过程可以用图1中的③表示；
具体地，步骤S103具体包括：
web worker线程运行完成后，通过HTML5 web worker的postMessage接口将执行结果发送给服务端，该过程可以用图1中的⑤表示；
具体地，步骤S104具体包括：
步骤S1041：服务端接收到web worker线程的执行结果后，解析出消息内容，并将其通过websocket发送给客户端；
进一步具体地，在步骤S1041中，服务端通过worker.onmessage接口接收到webworker线程的执行结果后，解析消息内容，并通过websocket发送给客户端，该过程可以用图1中的⑥⑦表示；
步骤S1042：客户端websocket接收到执行结果后，调用web应用中相应的消息响应函数进行相应。
进一步具体地，在步骤S1042中，在客户端websocket收到服务端消息后，通过this指针来调用客户端web应用中相应消息响应函数，因为客户端web应用可能会有创建多个worker的请求，相应的服务端会创建多个web worker，服务端web worker返回的消息要发送给客户端web应用中与其相对应的消息响应函数，这是通过this指针实现的，该过程可以用图1中的⑧表示。
经过上面4个步骤，Counter应用通过websocket将web worker迁移到服务端运行，并接收运行结果，完成了计时功能。
图4为本发明实施例提供的另一种HTML5 web worker迁移方法各个线程详细工作流程示意图。
在第二个实施例中，客户端和服务端分别为chromium浏览器和Node.js。客户端web应用为使用HTML5 web worker的图形渲染应用Ray Tracing。
结合图1、图2和图4对本发明做详细说明：
上述HTML5 web worker迁移方法包括：
步骤S101：客户端对浏览器HTML5 web worker标准接口进行重写，向服务器发送消息，该消息包括创建web worker的请求消息和/或向web worker发送的通信消息；
步骤S102：服务端接收到消息后下载必要的js文件，然后创建并运行web worker线程；
步骤S103：web worker线程通过HTML5 web worker消息接口将执行结果发送给服务端；
步骤S104：服务端接收到web worker的执行结果后，通过websocket协议将其转发给客户端，客户端调用web应用中相应的消息响应函数进行响应。
具体地，步骤S101具体包括：
步骤S1011：使用Javascript对浏览器HTML5 web worker接口进行重写，主要包括web worker创建接口、向web worker发送消息接口、接收web worker消息接口、web worker销毁接口；
步骤S1012：在web应用运行过程中，当遇到创建web worker的代码时，通过调用Javascript库Worker构造函数，来创建websocket连接，并将创建web worker需要的js文件的url通过websocket发送给服务端；
进一步具体地，在步骤S1012中，当Ray Tracing应用运行过程中，遇到创建webworker的代码时，如var worker＝new Worker(‘worker.js’),该代码会调用到offload.js库中相应的函数实现，在函数实现中会创建客户端websocket并连接服务端，连接成功后会将创建web worker需要的worker.js文件的url发送给服务端，该过程可以用图1中的①②表示；
步骤S1013：在web应用运行过程中，客户端通过websocket将向web worker发送的通信消息发送给服务端；
进一步具体地，在步骤S1013中，当Ray Tracing应用运行过程中，遇到向webworker发送通信消息的代码时，如worker.postMessage(message)，该代码会调用到offloading.js库中相应的函数实现，在函数实现中会通过已建立好的websocket连接将消息发送服务端，该过程可以用图1中的①②表示。
具体地，步骤S102具体包括：
步骤S1021：服务端websocket接收到消息后，解析消息类型，如果是创建webworker的请求消息，则进入步骤S1022；如果是向web worker发送的通信消息，则进入步骤S1023；
步骤S1022：服务端解析出创建web worker所需要js文件的url，下载js文件，然后使用该js文件创建web worker；
进一步具体地，在步骤S1022中，服务端解析出消息里的worker.js文件url，通过wget下载相应的js文件，然后通过var worker＝new Worker(‘worker.js’)在服务端创建一个web worker线程，该过程可以用图1中的③表示；
步骤S1023：服务端解析向web worker发送的通信消息的消息内容，并使用HTML5web worker接口将通信消息的消息内容转发给已创建好的web worker线程，web worker线程接收消息内容后开始运行。
进一步具体地，在步骤S1023中，服务端解析出通信消息内容，并通过标准HTML5web worker接口postMessage将消息内容发送给已创建好的webworker线程，因为客户端先创建web worker再向web worker发送通信消息，这就保证了服务端先接收到web worker创建消息，再接收到通信消息，继而进行后续的运行，该过程可以用图1中的③④表示。
具体地，步骤S103具体包括：
进一步具体地，web worker线程通过onmessage接口接收到了服务端发送的消息之后，按照worker.js文件里的代码逻辑继续运行，并将运行结果通过postMessage接口发送给服务端，该过程可以用图1中的⑤表示；
具体地，步骤S104具体包括：
步骤S1041：服务端接收到web worker线程的执行结果后，解析出消息内容，并将其通过websocket发送给客户端；
进一步具体地，在步骤S1041中，服务端通过worker.onmessage接口接收到webworker线程的执行结果后，解析消息内容，并通过websocket发送给客户端，该过程可以用图1中的⑥⑦表示；
步骤S1042：客户端websocket接收到执行结果后，调用web应用中相应的消息响应函数进行相应。
进一步具体地，在步骤S1042中，在客户端websocket收到服务端消息后，通过this指针来调用客户端web应用中相应消息响应函数，因为客户端web应用可能会有创建多个worker的请求，相应的服务端会创建多个web worker，服务端web worker返回的消息要发送给客户端web应用中与其相对应的消息响应函数，这是通过this指针实现的，该过程可以用图1中的⑧表示。
经过上面4个步骤，客户端Ray Tracing应用将渲染图形的计算工作交给服务端创建的多个web worker来进行，web worker的计算结果通过服务端websocket返回给客户端Ray Tracing应用，Ray Tracing负责将多个web workers的计算结果组织显示出来。客户端、服务端以及web worker线程协同工作，一起完成Tay Tracing应用的渲染工作。
一种HTML5 web worker迁移系统，包括客户端和服务端；客户端对浏览器HTML5web worker标准接口进行重写，向服务器发送消息，该消息包括创建web worker的请求消息和/或向web worker发送的通信消息；客户端包括自定义实现的Javascript库，该Javascript库对浏览器HTML5 web worker标准接口进行重写；服务端在接收到建webworker的请求消息后下载必要的js文件，然后创建并运行web worker线程；web worker线程通过HTML5 webworker消息接口将执行结果发送给服务端；服务端接收到web worker执行结果后，通过websocket将其转发给客户端；客户端web应用中消息接收函数进行响应，客户端websocket接收到执行结果后，调用web应用中相应的消息响应函数进行相应。
具体地，服务端的websocket接收到消息，当消息为创建web worker的请求消息时，服务端解析出创建web worker所需要js文件的url，下载js文件，然后使用该js文件创建并运行web worker。
具体地，在该迁移系统中，服务端的websocket接收到消息，当消息为向webworker发送的通信消息时，服务端解析通信消息的消息内容，使用HTML5 web worker接口将通信消息的消息内容转发给已创建好的web worker线程。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种HTML5 web worker迁移方法，应用于由客户端和服务端构成的迁移系统中，所述客户端和服务端通过websocket协议进行通信，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S101：客户端对浏览器HTML5 web worker标准接口进行重写，向服务器发送消息，所述消息包括创建web worker的请求消息和/或向web worker发送的通信消息；所述步骤S101具体包括：
步骤S1011：使用Javascript对浏览器HTML5 web worker接口进行重写，主要包括webworker创建接口、向web worker发送消息接口、接收web worker消息接口、web worker销毁接口；
步骤S1012：在web应用运行过程中，当遇到创建web worker的代码时，通过调用Javascript库Worker构造函数，来创建websocket连接，并将创建web worker需要的js文件的url通过websocket发送给服务端；
步骤S102：服务端接收到创建web worker的请求消息后下载必要的js文件，然后创建并运行web worker线程；
步骤S103：web worker线程通过HTML5 web worker消息接口将执行结果发送给服务端；
步骤S104：服务端接收到web worker的执行结果后，通过websocket协议将其转发给客户端，客户端调用web应用中相应的消息响应函数进行响应；
所述步骤S104具体包括：
步骤S1041：服务端接收到web worker线程的执行结果后，并将其通过websocket发送给客户端；
步骤S1042：客户端websocket接收到web worker线程的执行结果后，调用web应用中相应的消息响应函数进行相应。
2.根据权利要求1所述的迁移方法，其特征在于，所述客户端包括自定义实现的Javascript库，所述Javascript库对浏览器HTML5 web worker标准接口进行重写。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S101具体包括：
步骤S1011：使用Javascript对浏览器HTML5 web worker接口进行重写，主要包括webworker创建接口、向web worker发送消息接口、接收web worker消息接口、web worker销毁接口；
步骤S1012：在web应用运行过程中，当遇到创建web worker的代码时，通过调用Javascript库Worker构造函数，来创建websocket连接，并将创建web worker需要的js文件的url通过websocket发送给服务端；
步骤S1013：在web应用运行过程中，当客户端向web worker发送通信消息时，通过websocket将通信消息发送给服务端。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S102包括以下步骤：
步骤S1021：服务端websocket接收到消息后，当所述消息是创建web worker的请求消息，则进入步骤S1022；
步骤S1022：服务端解析出创建web worker所需要js文件的url，下载js文件，然后使用该js文件创建并运行web worker。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S102还包括以下步骤：
步骤S1023：服务端websocket接收到消息后，当所述消息是向web worker发送的通信消息，服务端解析消息内容，并使用HTML5 web worker接口将消息内容转发给已创建好的web worker线程。
6.一种HTML5 web worker迁移系统，其特征在于，包括客户端和服务端；
所述客户端对浏览器HTML5 web worker标准接口进行重写，向服务器发送消息，所述消息包括创建web worker的请求消息和/或向web worker发送的通信消息；所述客户端包括自定义实现的Javascript库，所述Javascript库对浏览器HTML5 web worker标准接口进行重写；
所述服务端接收到创建web worker的请求消息后下载必要的js文件，然后创建并运行web worker线程；所述web worker线程通过HTML5 web worker消息接口将执行结果发送给服务端；服务端接收到web worker线程的执行结果后，将其通过websocket发送给客户端；
所述客户端web应用中消息接收函数进行响应，客户端websocket接收到web worker线程的执行结果后，调用web应用中相应的消息响应函数进行相应。
7.根据权利要求6所述的迁移系统，其特征在于，所述服务端的websocket接收到消息，当消息为创建web worker的请求消息时，服务端解析出创建web worker所需要js文件的url，下载js文件，然后使用该js文件创建并运行web worker。
8.根据权利要求6所述的迁移系统，其特征在于，所述服务端的websocket接收到消息，当消息为向web worker发送的通信消息时，服务端解析通信消息的消息内容，使用HTML5web worker接口将通信消息的消息内容转发给已创建好的web worker线程。
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