适用于辅助角色的同步文件系统 API

发布于 2023-05-13 11:13:50 字数 12150 浏览 61 评论 0

HTML5 文件系统 API 和 Web Workers 本身就非常强大。文件系统 API 最终为 Web 应用程序带来了分层存储和文件 I/O，而 Workers 为 JavaScript 带来了真正的异步“多线程”。但是，当您一起使用这些 API 时，您可以构建一些真正有趣的应用程序。

本教程提供了利用 Web Worker 内部 HTML5 文件系统的指南和代码示例。它假定具有两个 API 的工作知识。如果您还没有准备好深入了解或有兴趣了解有关这些 API 的更多信息，请阅读两个讨论基础知识的精彩教程：探索文件系统 API 和 Web Worker 的基础知识。

同步与异步 API

异步 JavaScript API 可能很难使用。它们很大。它们很复杂。但最令人沮丧的是，它们为事情出错提供了很多机会。您要处理的最后一件事是在已经异步的世界（Workers）中对复杂的异步API（文件系统）进行分层！好消息是，文件系统 API 定义了一个同步版本来减轻 Web Worker 的痛苦。

在大多数情况下，同步 API 与其异步表亲完全相同。方法、属性、特性和功能将很熟悉。主要偏差是：

同步 API 只能在 Web Worker 上下文中使用，而异步 API 可以在 Worker 上下文中使用，也可以在 Worker 外部使用。
回调已出。API 方法现在返回值。
窗口对象（ requestFileSystem() 和 resolveLocalFileSystemURL()）成为 requestFileSystemSync() 和 resolveLocalFileSystemSyncURL(). 注意：这些方法是工作人员全局范围的成员，而不是 window 对象。

除了这些例外，API 是相同的。好的，我们很好！

请求文件系统

Web 应用程序通过请求 LocalFileSystemSync Web 辅助角色中的对象。这 requestFileSystemSync() 暴露在辅助角色的全局范围内：

var fs = requestFileSystemSync(TEMPORARY, 1024*1024 /*1MB*/);

请注意新的返回值，现在我们使用的是同步 API，并且没有成功和错误回调。

与普通的文件系统 API 一样，方法目前带有前缀：

self.requestFileSystemSync = self.webkitRequestFileSystemSync ||
  self.requestFileSystemSync;

处理配额

目前，无法请求 PERSISTENT 辅助角色上下文中的配额。我建议在worker之外处理配额问题。该过程可能如下所示：

worker.js：将任何文件系统 API 代码包装在 try/catch 所以任何 QUOTA_EXCEED_ERR 捕获错误。
worker.js：如果你抓住一个 QUOTA_EXCEED_ERR，发送 postMessage('get me more quota') 返回主应用程序。
主应用：通过 window.webkitStorageInfo.requestQuota() 收到 #2 时跳舞。
主应用：用户授予更多配额后，发送 postMessage('resume writes') 返回给工作人员以告知其额外的存储空间。

这是一个相当复杂的解决方法，但它应该有效。有关 requesting quota 使用 PERSISTENT 使用文件系统 API 进行存储。

使用文件和目录

的同步版本 getFile() 和 getDirectory() 返回一个 FileEntrySync 和 DirectoryEntrySync分别。

例如，下面的代码在根目录中创建一个名为“log.txt”的空文件。

var fileEntry = fs.root.getFile('log.txt', {create: true});

下面在根文件夹中创建一个新目录。

var dirEntry = fs.root.getDirectory('mydir', {create: true});

处理错误

如果你从来没有调试过 Web Worker 代码，我很羡慕你！找出出了什么问题可能真的很痛苦。

同步世界中缺少错误回调使得处理问题变得比应有的更棘手。如果我们增加调试 Web Worker 代码的一般复杂性，您很快就会感到沮丧。可以简化生活的一件事是将所有相关的 Worker 代码包装在 try/catch 中。然后，如果发生任何错误，请使用以下命令将错误转发到主应用程序 postMessage()：

function onError(e) {
  postMessage('ERROR: ' + e.toString());
}

try {
  // Error thrown if "log.txt" already exists.
  var fileEntry = fs.root.getFile('log.txt', {create: true, exclusive: true});
} catch (e) {
  onError(e);
}

传递文件、Blob 和 ArrayBuffers

当 Web Workers 第一次出现时，他们只允许发送字符串数据。 postMessage().后来，浏览器开始接受可序列化的数据，这意味着可以传递 JSON 对象。然而，最近，像Chrome这样的一些浏览器接受更复杂的数据类型来传递。 postMessage() 使用结构化克隆算法。

这到底意味着什么？这意味着在主应用程序和 Worker 线程之间传递二进制数据要容易得多。支持工作线程结构化克隆的浏览器允许您传递类型化数组， ArrayBuffers， Files，或 Blobs进入worker。尽管数据仍然是副本，但能够通过 File 意味着与前一种方法相比具有性能优势，前一种方法涉及在将文件传递到 postMessage().

下面的示例将用户选择的文件列表传递给专用辅助角色。Worker 只需遍历文件列表（简单显示返回的数据实际上是一个 FileList），主应用程序将每个文件读取为 ArrayBuffer.

此示例还使用的改进中所述内联 Web 辅助角色技术在 Web 辅助角色基础知识版本。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="utf-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="chrome=1">
  <title>Passing a FileList to a Worker</title>
  <script type="javascript/worker">
  self.onmessage = function(e) {
    // TODO: do something interesting with the files.
    postMessage(e.data); // Pass through.
  };
  </script>
</head>
<body>
</body>

<input type="file" multiple>

<script>
document.querySelector('input[type="file"]').addEventListener('change', function(e) {
  var files = this.files;
  loadInlineWorker('#fileListWorker', function(worker) {

    // Setup handler to process messages from the worker.
    worker.onmessage = function(e) {

      // Read each file aysnc. as an array buffer.
      for (var i = 0, file; file = files[i]; ++i) {
        var reader = new FileReader();
        reader.onload = function(e) {
          console.log(this.result); // this.result is the read file as an ArrayBuffer.
        };
        reader.onerror = function(e) {
          console.log(e);
        };
        reader.readAsArrayBuffer(file);
      }

    };

    worker.postMessage(files);
  });
}, false);

function loadInlineWorker(selector, callback) {
  window.URL = window.URL || window.webkitURL || null;

  var script = document.querySelector(selector);
  if (script.type === 'javascript/worker') {
    var blob = new Blob([script.textContent]);
    callback(new Worker(window.URL.createObjectURL(blob));
  }
}
</script>
</html>

读取工作线程中的文件

使用异步是完全可以接受的 FileReader 用于读取辅助角色中的文件的 API。但是，有更好的方法。在工作线程中，有一个同步 API （ FileReaderSync）简化了读取文件的过程：

主应用：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Using FileReaderSync Example</title>
  <style>
    #error { color: red; }
  </style>
</head>
<body>
<input type="file" multiple />
<output></output>
<script>
  var worker = new Worker('worker.js');

  worker.onmessage = function(e) {
    console.log(e.data); // e.data should be an array of ArrayBuffers.
  };

  worker.onerror = function(e) {
    document.querySelector('#error').textContent = [
        'ERROR: Line ', e.lineno, ' in ', e.filename, ': ', e.message].join('');
  };

  document.querySelector('input[type="file"]').addEventListener('change', function(e) {
    worker.postMessage(this.files);
  }, false);
</script>
</body>
</html>

worker.js

self.addEventListener('message', function(e) {
  var files = e.data;
  var buffers = [];

  // Read each file synchronously as an ArrayBuffer and
  // stash it in a global array to return to the main app.
  [].forEach.call(files, function(file) {
    var reader = new FileReaderSync();
    buffers.push(reader.readAsArrayBuffer(file));
  });

  postMessage(buffers);
}, false);

正如预期的那样，回调随同步一起消失 FileReader.这简化了读取文件时的回调嵌套量。相反，readAs* 方法返回读取文件。

示例：获取所有条目

在某些情况下，同步 API 对于某些任务要简洁得多。更少的回调很好，当然会让事情更具可读性。同步 API 的真正缺点源于 Worker 的限制。

出于安全原因，调用应用与 Web 辅助角色线程之间的数据永远不会共享。在以下情况下，数据始终复制到工作线程和从工作线程复制数据 postMessage() 被称为。因此，并非每种数据类型都可以传递。

不幸 FileEntrySync 和 DirectoryEntrySync 当前不属于可接受的类型。那么，如何将条目恢复到调用应用程序呢？规避此限制的一种方法是返回文件系统列表：URL ，而不是条目列表。 filesystem: URL 只是字符串，因此它们非常容易传递。此外，可以使用以下命令将它们解析为主应用程序中的条目 resolveLocalFileSystemURL().这让你回到 FileEntrySync/ DirectoryEntrySync 对象。

主应用：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="chrome=1">
<title>Listing filesystem entries using the synchronous API</title>
</head>
<body>
<script>
  window.resolveLocalFileSystemURL = window.resolveLocalFileSystemURL ||
                                     window.webkitResolveLocalFileSystemURL;

  var worker = new Worker('worker.js');
  worker.onmessage = function(e) {
    var urls = e.data.entries;
    urls.forEach(function(url, i) {
      window.resolveLocalFileSystemURL(url, function(fileEntry) {
        console.log(fileEntry.name); // Print out file's name.
      });
    });
  };

  worker.postMessage({'cmd': 'list'});
</script>
</body>
</html>

worker.js

self.requestFileSystemSync = self.webkitRequestFileSystemSync ||
                             self.requestFileSystemSync;

var paths = []; // Global to hold the list of entry filesystem URLs.

function getAllEntries(dirReader) {
  var entries = dirReader.readEntries();

  for (var i = 0, entry; entry = entries[i]; ++i) {
    paths.push(entry.toURL()); // Stash this entry's filesystem: URL.

    // If this is a directory, we have more traversing to do.
    if (entry.isDirectory) {
      getAllEntries(entry.createReader());
    }
  }
}

function onError(e) {
  postMessage('ERROR: ' + e.toString()); // Forward the error to main app.
}

self.onmessage = function(e) {
  var data = e.data;

  // Ignore everything else except our 'list' command.
  if (!data.cmd || data.cmd != 'list') {
    return;
  }

  try {
    var fs = requestFileSystemSync(TEMPORARY, 1024*1024 /*1MB*/);

    getAllEntries(fs.root.createReader());

    self.postMessage({entries: paths});
  } catch (e) {
    onError(e);
  }
};

示例：使用 XHR2 下载文件

Workers的一个常见用例是使用 XHR2 下载一堆文件，并将这些文件写入HTML5文件系统。对于工作线程来说，这是一项完美的任务！

以下示例仅提取和写入一个文件，但您可以映像扩展该文件以下载一组文件。

主应用：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="chrome=1">
<title>Download files using a XHR2, a Worker, and saving to filesystem</title>
</head>
<body>
<script>
  var worker = new Worker('downloader.js');
  worker.onmessage = function(e) {
    console.log(e.data);
  };
  worker.postMessage({fileName: 'GoogleLogo',
                      url: 'googlelogo.png', type: 'image/png'});
</script>
</body>
</html>

下载者.js：

self.requestFileSystemSync = self.webkitRequestFileSystemSync ||
                             self.requestFileSystemSync;

function makeRequest(url) {
  try {
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open('GET', url, false); // Note: synchronous
    xhr.responseType = 'arraybuffer';
    xhr.send();
    return xhr.response;
  } catch(e) {
    return "XHR Error " + e.toString();
  }
}

function onError(e) {
  postMessage('ERROR: ' + e.toString());
}

onmessage = function(e) {
  var data = e.data;

  // Make sure we have the right parameters.
  if (!data.fileName || !data.url || !data.type) {
    return;
  }

  try {
    var fs = requestFileSystemSync(TEMPORARY, 1024 * 1024 /*1MB*/);

    postMessage('Got file system.');

    var fileEntry = fs.root.getFile(data.fileName, {create: true});

    postMessage('Got file entry.');

    var arrayBuffer = makeRequest(data.url);
    var blob = new Blob([new Uint8Array(arrayBuffer)], {type: data.type});

    try {
      postMessage('Begin writing');
      fileEntry.createWriter().write(blob);
      postMessage('Writing complete');
      postMessage(fileEntry.toURL());
    } catch (e) {
      onError(e);
    }

  } catch (e) {
    onError(e);
  }
};

结论

Web Workers 是 HTML5 中未被充分利用和未被充分重视的功能。与我交谈过的大多数开发人员不需要额外的计算优势，但它们不仅可以用于纯计算。如果你持怀疑态度（就像我一样），我希望这篇文章能帮助你改变主意。将磁盘操作（文件系统 API 调用）或 HTTP 请求卸载到 Worker 等内容是很自然的，也有助于划分代码。Workers内部的HTML5文件API为Web应用程序打开了一个全新的令人敬畏的功能，这是很多人没有探索过的。

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