JavaScript Module Workers: Dominando Padrões de Processamento em Segundo Plano para um Cenário Digital Global

            
// worker.js

// Esta função será executada quando o worker receber uma mensagem
self.onmessage = function(event) {
  const data = event.data;
  console.log('Mensagem recebida no worker:', data);

  // Realiza alguma tarefa em segundo plano
  const result = data.value * 2;

  // Envia o resultado de volta para a thread principal
  self.postMessage({ result: result });
};

console.log('Module Worker inicializado.');

            

              
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// main.js

// Verifica se os Module Workers são suportados
if (window.Worker) {
  // Cria um novo Module Worker
  // Nota: O caminho deve apontar para um arquivo de módulo (geralmente com extensão .js)
  const myWorker = new Worker('./worker.js', { type: 'module' });

  // Escuta por mensagens do worker
  myWorker.onmessage = function(event) {
    console.log('Mensagem recebida do worker:', event.data);
  };

  // Envia uma mensagem para o worker
  myWorker.postMessage({ value: 10 });

  // Você também pode tratar erros
  myWorker.onerror = function(error) {
    console.error('Erro no worker:', error);
  };
} else {
  console.log('Seu navegador não suporta Web Workers.');
}

            

              
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// worker.js

let taskQueue = [];
let isProcessing = false;

async function processTask(task) {
  console.log(`Processando tarefa: ${task.type}`);
  // Simula uma operação computacionalmente intensiva
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, task.duration || 1000));
  return `Tarefa ${task.type} concluída.`;
}

async function runQueue() {
  if (isProcessing || taskQueue.length === 0) {
    return;
  }

  isProcessing = true;
  const currentTask = taskQueue.shift();

  try {
    const result = await processTask(currentTask);
    self.postMessage({ status: 'success', taskId: currentTask.id, result: result });
  } catch (error) {
    self.postMessage({ status: 'error', taskId: currentTask.id, error: error.message });
  } finally {
    isProcessing = false;
    runQueue(); // Processa a próxima tarefa
  }
}

self.onmessage = function(event) {
  const { type, data, taskId } = event.data;

  if (type === 'addTask') {
    taskQueue.push({ id: taskId, ...data });
    runQueue();
  } else if (type === 'processAll') {
    // Tenta processar imediatamente quaisquer tarefas na fila
    runQueue();
  }
};

console.log('Worker da Fila de Tarefas inicializado.');

            

              
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// main.js

if (window.Worker) {
  const taskWorker = new Worker('./worker.js', { type: 'module' });
  let taskIdCounter = 0;

  taskWorker.onmessage = function(event) {
    console.log('Mensagem do worker:', event.data);
    if (event.data.status === 'success') {
      // Trata a conclusão bem-sucedida da tarefa
      console.log(`Tarefa ${event.data.taskId} finalizada com o resultado: ${event.data.result}`);
    } else if (event.data.status === 'error') {
      // Trata os erros da tarefa
      console.error(`Tarefa ${event.data.taskId} falhou: ${event.data.error}`);
    }
  };

  function addTaskToWorker(taskData) {
    const taskId = ++taskIdCounter;
    taskWorker.postMessage({ type: 'addTask', data: taskData, taskId: taskId });
    console.log(`Tarefa ${taskId} adicionada à fila.`);
    return taskId;
  }

  // Exemplo de uso: Adiciona múltiplas tarefas
  addTaskToWorker({ type: 'image_resize', duration: 1500 });
  addTaskToWorker({ type: 'data_fetch', duration: 2000 });
  addTaskToWorker({ type: 'data_process', duration: 1200 });

  // Opcionalmente, dispare o processamento se necessário (ex: ao clicar em um botão)
  // taskWorker.postMessage({ type: 'processAll' });

} else {
  console.log('Web Workers não são suportados neste navegador.');
}

            

              
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// data-analyzer.js

export function aggregateData(data) {
  console.log('Agregando dados no worker...');
  // Simula uma agregação complexa
  let sum = 0;
  for (let i = 0; i < data.length; i++) {
    sum += data[i];
    // Introduz um pequeno atraso para simular a computação
    // Em um cenário real, isso seria computação de verdade
    for(let j = 0; j < 1000; j++) { /* delay */ }
  }
  return { total: sum, count: data.length };
}

            

              
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// analyticsWorker.js

import { aggregateData } from './data-analyzer.js';

self.onmessage = function(event) {
  const { dataset } = event.data;
  if (!dataset) {
    self.postMessage({ status: 'error', message: 'Nenhum conjunto de dados fornecido' });
    return;
  }

  try {
    const result = aggregateData(dataset);
    self.postMessage({ status: 'success', result: result });
  } catch (error) {
    self.postMessage({ status: 'error', message: error.message });
  }
};

console.log('Worker de Análise inicializado.');

            

              
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// main.js

if (window.Worker) {
  const analyticsWorker = new Worker('./analyticsWorker.js', { type: 'module' });

  analyticsWorker.onmessage = function(event) {
    console.log('Resultado da análise:', event.data);
    if (event.data.status === 'success') {
      document.getElementById('results').innerText = `Total: ${event.data.result.total}, Count: ${event.data.result.count}`;
    } else {
      document.getElementById('results').innerText = `Error: ${event.data.message}`;
    }
  };

  // Prepara um grande conjunto de dados (simulado)
  const largeDataset = Array.from({ length: 10000 }, (_, i) => i + 1);

  // Envia os dados para o worker para processamento
  analyticsWorker.postMessage({ dataset: largeDataset });

} else {
  console.log('Web Workers não são suportados.');
}

            

              
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<div id="results">Processando dados...</div>

            

              
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// cacheWorker.js

let cache = {};
let websocket = null;

function setupWebSocket() {
  // Substitua pelo seu endpoint WebSocket real
  const wsUrl = 'wss://your-realtime-api.example.com/data';
  websocket = new WebSocket(wsUrl);

  websocket.onopen = () => {
    console.log('WebSocket conectado.');
    // Solicita dados iniciais ou inscrição
    websocket.send(JSON.stringify({ action: 'subscribe', topic: 'updates' }));
  };

  websocket.onmessage = (event) => {
    try {
      const message = JSON.parse(event.data);
      console.log('Mensagem WS recebida:', message);
      if (message.type === 'update') {
        cache[message.key] = message.value;
        // Notifica a thread principal sobre o cache atualizado
        self.postMessage({ type: 'cache_update', key: message.key, value: message.value });
      }
    } catch (e) {
      console.error('Falha ao analisar mensagem do WebSocket:', e);
    }
  };

  websocket.onerror = (error) => {
    console.error('Erro no WebSocket:', error);
    // Tenta reconectar após um atraso
    setTimeout(setupWebSocket, 5000);
  };

  websocket.onclose = () => {
    console.log('WebSocket desconectado. Reconectando...');
    setTimeout(setupWebSocket, 5000);
  };
}

self.onmessage = function(event) {
  const { type, data, key } = event.data;

  if (type === 'init') {
    // Potencialmente buscar dados iniciais de uma API se o WS não estiver pronto
    // Para simplicidade, contamos com o WS aqui.
    setupWebSocket();
  } else if (type === 'get') {
    const cachedValue = cache[key];
    self.postMessage({ type: 'cache_response', key: key, value: cachedValue });
  } else if (type === 'set') {
    cache[key] = data;
    self.postMessage({ type: 'cache_update', key: key, value: data });
    // Opcionalmente, enviar atualizações para o servidor se necessário
    if (websocket && websocket.readyState === WebSocket.OPEN) {
      websocket.send(JSON.stringify({ action: 'update', key: key, value: data }));
    }
  }
};

console.log('Worker de Cache inicializado.');

// Opcional: Adicione lógica de limpeza se o worker for encerrado
self.onclose = () => {
  if (websocket) {
    websocket.close();
  }
};

            

              
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// main.js

if (window.Worker) {
  const cacheWorker = new Worker('./cacheWorker.js', { type: 'module' });

  cacheWorker.onmessage = function(event) {
    console.log('Mensagem do worker de cache:', event.data);
    if (event.data.type === 'cache_update') {
      console.log(`Cache atualizado para a chave: ${event.data.key}`);
      // Atualiza elementos da UI se necessário
    }
  };

  // Inicializa o worker e a conexão WebSocket
  cacheWorker.postMessage({ type: 'init' });

  // Mais tarde, solicita dados do cache
  setTimeout(() => {
    cacheWorker.postMessage({ type: 'get', key: 'userProfile' });
  }, 3000); // Espera um pouco para a sincronização inicial dos dados

  // Para definir um valor
  setTimeout(() => {
    cacheWorker.postMessage({ type: 'set', key: 'userSettings', data: { theme: 'dark' } });
  }, 5000);

} else {
  console.log('Web Workers não são suportados.');
}

            

              
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// imageProcessorWorker.js

let imageProcessorModule = null;

async function initializeWasm() {
  try {
    // Importa dinamicamente o módulo Wasm
    // O caminho './image_processor.wasm' precisa estar acessível.
    // Você pode precisar configurar sua ferramenta de build para lidar com importações Wasm.
    const response = await fetch('./image_processor.wasm');
    const buffer = await response.arrayBuffer();
    const module = await WebAssembly.instantiate(buffer, {
      // Importe quaisquer funções ou módulos do host necessários aqui
      env: {
        log: (value) => console.log('Log do Wasm:', value),
        // Exemplo: Passar uma função do worker para o Wasm
        // Isso é complexo, muitas vezes os dados são passados via memória compartilhada (ArrayBuffer)
      }
    });
    imageProcessorModule = module.instance.exports;
    console.log('Módulo WebAssembly carregado e instanciado.');
    self.postMessage({ status: 'wasm_ready' });
  } catch (error) {
    console.error('Erro ao carregar ou instanciar o Wasm:', error);
    self.postMessage({ status: 'wasm_error', message: error.message });
  }
}

self.onmessage = async function(event) {
  const { type, imageData, width, height } = event.data;

  if (type === 'process_image') {
    if (!imageProcessorModule) {
      self.postMessage({ status: 'error', message: 'Módulo Wasm não está pronto.' });
      return;
    }

    try {
      // Assumindo que a função Wasm espera um ponteiro para os dados da imagem e dimensões
      // Isso requer um gerenciamento cuidadoso de memória com Wasm.
      // Um padrão comum é alocar memória no Wasm, copiar os dados, processar e depois copiar de volta.

      // Para simplificar, vamos assumir que imageProcessorModule.process recebe os bytes brutos da imagem
      // e retorna os bytes processados.
      // Em um cenário real, você usaria SharedArrayBuffer ou passaria um ArrayBuffer.

      const processedImageData = imageProcessorModule.process(imageData, width, height);

      self.postMessage({ status: 'success', processedImageData: processedImageData });
    } catch (error) {
      console.error('Erro no processamento de imagem Wasm:', error);
      self.postMessage({ status: 'error', message: error.message });
    }
  }
};

// Inicializa o Wasm quando o worker inicia
initializeWasm();

            

              
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// main.js

if (window.Worker) {
  const imageWorker = new Worker('./imageProcessorWorker.js', { type: 'module' });
  let isWasmReady = false;

  imageWorker.onmessage = function(event) {
    console.log('Mensagem do worker de imagem:', event.data);
    if (event.data.status === 'wasm_ready') {
      isWasmReady = true;
      console.log('Processamento de imagem está pronto.');
      // Agora você pode enviar imagens para processamento
    } else if (event.data.status === 'success') {
      console.log('Imagem processada com sucesso.');
      // Exibe a imagem processada (event.data.processedImageData)
    } else if (event.data.status === 'error') {
      console.error('Falha no processamento da imagem:', event.data.message);
    }
  };

  // Exemplo: Assumindo que você tem um arquivo de imagem para processar
  // Busca os dados da imagem (ex: como um ArrayBuffer)
  fetch('./sample_image.png')
    .then(response => response.arrayBuffer())
    .then(arrayBuffer => {
      // Você normalmente extrairia os dados da imagem, largura, altura aqui
      // Para este exemplo, vamos simular os dados
      const dummyImageData = new Uint8Array(1000);
      const imageWidth = 10;
      const imageHeight = 10;

      // Espera até que o módulo Wasm esteja pronto antes de enviar os dados
      const sendImage = () => {
        if (isWasmReady) {
          imageWorker.postMessage({
            type: 'process_image',
            imageData: dummyImageData, // Passe como ArrayBuffer ou Uint8Array
            width: imageWidth,
            height: imageHeight
          });
        } else {
          setTimeout(sendImage, 100);
        }
      };
      sendImage();
    })
    .catch(error => {
      console.error('Erro ao buscar imagem:', error);
    });

} else {
  console.log('Web Workers não são suportados.');
}

            

              
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// workerPool.js

// Simula uma tarefa que leva tempo
function performComplexCalculation(input) {
  let result = 0;
  for (let i = 0; i < 1e7; i++) {
    result += Math.sin(input * i) * Math.cos(input / i);
  }
  return result;
}

self.onmessage = function(event) {
  const { taskInput, taskId } = event.data;
  console.log(`Worker ${self.name || ''} processando a tarefa ${taskId}`);
  try {
    const result = performComplexCalculation(taskInput);
    self.postMessage({ status: 'success', result: result, taskId: taskId });
  } catch (error) {
    self.postMessage({ status: 'error', error: error.message, taskId: taskId });
  }
};

console.log('Membro do pool de workers inicializado.');

            

              
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// main.js

const MAX_WORKERS = navigator.hardwareConcurrency || 4; // Usa os núcleos disponíveis, padrão para 4
let workers = [];
let taskQueue = [];
let availableWorkers = [];

function initializeWorkerPool() {
  for (let i = 0; i < MAX_WORKERS; i++) {
    const worker = new Worker('./workerPool.js', { type: 'module' });
    worker.name = `Worker-${i}`;
    worker.isBusy = false;

    worker.onmessage = function(event) {
      console.log(`Mensagem de ${worker.name}:`, event.data);
      if (event.data.status === 'success' || event.data.status === 'error') {
        // Tarefa concluída, marca o worker como disponível
        worker.isBusy = false;
        availableWorkers.push(worker);
        // Processa a próxima tarefa, se houver
        processNextTask();
      }
    };

    worker.onerror = function(error) {
      console.error(`Erro em ${worker.name}:`, error);
      worker.isBusy = false;
      availableWorkers.push(worker);
      processNextTask(); // Tenta recuperar
    };

    workers.push(worker);
    availableWorkers.push(worker);
  }
  console.log(`Pool de workers inicializado com ${MAX_WORKERS} workers.`);
}

function addTask(taskInput) {
  taskQueue.push({ input: taskInput, id: Date.now() + Math.random() });
  processNextTask();
}

function processNextTask() {
  if (taskQueue.length === 0 || availableWorkers.length === 0) {
    return;
  }

  const worker = availableWorkers.shift();
  const task = taskQueue.shift();

  worker.isBusy = true;
  console.log(`Atribuindo tarefa ${task.id} para ${worker.name}`);
  worker.postMessage({ taskInput: task.input, taskId: task.id });
}

// Execução principal
if (window.Worker) {
  initializeWorkerPool();

  // Adiciona tarefas ao pool
  for (let i = 0; i < 20; i++) {
    addTask(i * 0.1);
  }

} else {
  console.log('Web Workers não são suportados.');
}

            

              
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