1. 任务调度

1.1 任务队列

在主线程中维护一个任务队列，将所有待处理的复杂计算任务按顺序加入队列。可以使用JavaScript的Queue数据结构实现，比如通过Array模拟：

class TaskQueue {
    constructor() {
        this.tasks = [];
    }
    enqueue(task) {
        this.tasks.push(task);
    }
    dequeue() {
        return this.tasks.shift();
    }
    isEmpty() {
        return this.tasks.length === 0;
    }
}

每个任务对象包含任务的具体逻辑、依赖关系（如果有）等信息。例如：

const task1 = {
    id: 1,
    name: 'complexCalculation1',
    logic: () => {
        // 具体计算逻辑
        return result;
    },
    dependencies: []
};

1.2 依赖检查

在任务入队时，检查任务的依赖关系。如果任务的依赖任务未完成，将任务暂时搁置，直到所有依赖任务完成。
可以通过记录每个任务的完成状态来实现依赖检查。例如：

const taskStatus = {};
function checkDependencies(task) {
    return task.dependencies.every(dependencyId => taskStatus[dependencyId] === 'completed');
}

1.3 调度算法

采用简单的先来先服务（FCFS）算法作为基础调度策略，对于没有依赖关系的任务，按照任务入队顺序依次分配给空闲的Web Worker。
对于有依赖关系的任务，在依赖任务完成后，将其加入调度队列等待分配。

2. 资源分配策略

2.1 Web Worker池

创建一个Web Worker池，根据系统资源（如CPU核心数、内存大小）预先确定Web Worker的数量。例如，根据CPU核心数创建适量的Web Worker：

const numWorkers = navigator.hardwareConcurrency;
const workerPool = [];
for (let i = 0; i < numWorkers; i++) {
    const worker = new Worker('worker.js');
    workerPool.push(worker);
}

每个Web Worker在创建时，可以初始化一些必要的环境和变量。

2.2 任务分配

主线程维护一个Web Worker状态列表，记录每个Web Worker是否空闲。当有任务需要分配时，从空闲的Web Worker列表中选择一个进行任务分配。
可以使用轮询算法来选择Web Worker，确保每个Web Worker都有机会处理任务：

let currentWorkerIndex = 0;
function assignTaskToWorker(task) {
    while (workerPool[currentWorkerIndex].busy) {
        currentWorkerIndex = (currentWorkerIndex + 1) % workerPool.length;
    }
    const worker = workerPool[currentWorkerIndex];
    worker.postMessage(task);
    worker.busy = true;
}

2.3 动态调整

监控Web Worker的负载情况，例如通过计算任务的平均执行时间、内存使用等指标。如果某个Web Worker长时间处于忙碌状态，而其他Web Worker空闲，可以考虑动态调整任务分配，将部分任务从繁忙的Web Worker转移到空闲的Web Worker。

3. 故障处理机制

3.1 错误捕获

在Web Worker内部，使用try - catch块捕获任务执行过程中的错误，并通过postMessage将错误信息发送回主线程。例如：

self.onmessage = function(event) {
    try {
        const result = event.data.logic();
        self.postMessage({ result });
    } catch (error) {
        self.postMessage({ error });
    }
};

在主线程中，监听Web Worker的message事件，处理错误信息：

worker.onmessage = function(event) {
    if (event.data.error) {
        console.error('Web Worker task error:', event.data.error);
        // 进行相应的错误处理
    } else {
        // 处理任务结果
    }
};

3.2 任务重试

对于一些非致命错误（如网络短暂中断导致的计算失败），可以设计任务重试机制。在主线程中记录任务的重试次数，当接收到Web Worker的错误信息时，判断是否需要重试任务。
例如，设置最大重试次数为3次：

const maxRetries = 3;
function retryTask(task, retries = 0) {
    if (retries >= maxRetries) {
        console.error('Task failed after multiple retries:', task);
        return;
    }
    assignTaskToWorker(task);
    task.retries = (task.retries || 0) + 1;
}

3.3 Web Worker重启

如果某个Web Worker频繁出现错误，认为该Web Worker可能出现故障，将其从Web Worker池中移除，并重新创建一个新的Web Worker替换它。
例如，在主线程中记录Web Worker的错误次数，当错误次数超过一定阈值时，重启Web Worker：

const errorThreshold = 5;
const workerErrorCount = {};
worker.onmessage = function(event) {
    if (event.data.error) {
        workerErrorCount[worker.id] = (workerErrorCount[worker.id] || 0) + 1;
        if (workerErrorCount[worker.id] >= errorThreshold) {
            const index = workerPool.indexOf(worker);
            worker.terminate();
            const newWorker = new Worker('worker.js');
            workerPool[index] = newWorker;
            // 重置错误计数
            workerErrorCount[newWorker.id] = 0;
        }
        retryTask(task, task.retries);
    } else {
        // 处理任务结果
    }
};

星途面试题库

面试题：Solid.js中Web Workers性能优化的深度剖析与场景应用

知识考点

面试题答案

1. 任务调度

1.1 任务队列

1.2 依赖检查

1.3 调度算法

2. 资源分配策略

2.1 Web Worker池

2.2 任务分配

2.3 动态调整

3. 故障处理机制

3.1 错误捕获

3.2 任务重试

3.3 Web Worker重启