Na Web přijde JavaScript s více vlákny

Jednovláknovost JavaScriptu ve webových prohlížečích skýtá jistá omezení. Přitom v jednom vlákně neběží pouze skript jedné stránky, ale pokud se stránka skládá z více rámů nebo otevřela vyskakovací okno, pak všechny jejich skripty poběží v jednom jediném vláknu. Přitom se mezi sebou střídají pro obsluhování jednotlivých událostí. Celé to silně připomíná starý kooperativní multitasking. HTML5 se snaží dát zpracování události jistý řád a navíc umožní použití více vláken.

Event loops

Princip a pořadí obsluhování událostí je v HTML5 specifikován pomocí Event loops. Event loops zavádí fronty úloh, do kterých se ukládají např. události uživatelského rozhraní, události parseru nebo síťového rozhraní. Specifikace popisuje, v jakém pořadí mají být dále zpracovávány.

Ačkoliv jsou webové prohlížeče s námi již řadu let, jedná se, pokud vím, o historicky první specifikaci tohoto druhu. Dosud se prohlížeče mohly chovat každý jinak, což také i víceméně dělaly (přečtěte si loňskou diskusi u Misantropa). Ve výsledku tak zmizí další rozdíl způsobující, že webová aplikace v jednom prohlížeči běžela v pořádku a ve druhém způsobila nepochopitelný problém.

Přichází vlákna

Mnohem zajímavější je ovšem zavedení vláken do skriptování webových prohlížečů. Je jim věnována zvláštní specifikace Web Workers (zkráceně WW), čítá asi 30 stran a v budoucnu se pravděpodobně stane součástí velké specifikace HTML5.

Web Workers navíc ke stávajícímu vykonávání JavaScriptu definují pracovní vlákna, která běží na pozadí (mimo interakci s uživatelským rozhraním prohlížeče) a mají sloužit ke zpracování výkonnostně nebo časově náročnějších činností. Jelikož neblokují uživatelské rozhraní, nebudou omezovány, mohou tedy bez přestání běžet desítky minut nebo i hodin (průběh stávajících skriptů totiž bývá omezen např. na desítky vteřin ve Firefoxu, což komplikuje vykonávání náročnějších úloh).

Ukažme si jednochuché použití pracovního vlákna. Všimněte si, že pracovní vlákno s vláknem uživatelského rozhraní komunikuje prostřednictvím zpráv (událost message) - online verze:

<script>
var worker = new Worker('worker.js');
worker.onmessage = function(event){ document.getElementById('result').innerHTML = event.message;
};
</script>

Pracovní vlákno může získávat data pro svou práci pomocí událostí, database storage nebo pomocí síťové komunikace (komunikace s webovými servery pomocí AJAXu nebo nového rozhraní Web Sockets - o tom jindy). Přímý přístup k uživatelskému rozhraní nebo k zobrazované webové stránce pracovní vlákno NEMÁ.

Pracovní vlákno má navíc některé metody, např. importScripts(url1, url2...), která zajístí načtení dalších skriptů (potřebná metoda, nemůžeme totiž použít běžnou značku script, jelikož nemáme přístup k HTML dokumentu).

Kromě konstruktoru Worker existuje kontruktor SharedWorker, který založí pracovní vlákno, jenž má být sdíleno více rámy (nebo okny) aplikace.

Celá specifikace je v počátečním stádiu a výrobci prohlížečů se k ní postupně vyjadřují. Troufnu si odhadovat, že ačkoliv přináší velké změny, nakonec se do prohlížečů dostane, byť je pravděpodobné, že před tím ještě projde úpravami. S ohledem na to, že JavaScript je v prohlížečích stále rychlejší, začíná být srovnáván nejen s dalšími skriptovacími jazyky, ale třeba s céčkem, začíná být představa složitějších skriptů běžících na pozadí reálná.