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postMessage 的 Transfer

4 min

此文章是我透過 Gemini 理解 PostMessage 中 Transfer 的參數的用途所留下來的筆記，如有誤歡迎留言告知，我會盡快修改錯誤內容。

前言

在另一篇文章 Web API - Message Channel學習的過程中看到了 postMessage, 其中有個 Transfer 參數，一直想不通到底是怎麼使用的，並且閱讀了 MDN 也不理解，於是只好帶著問題來問問 AI。

PostMessage 語法

// Workers or MessagePort
target.postMessage(message, [transfer])
// Window or Iframe
targetWindow.postMessage(message, targetOrigin, [transfer])

不管是 worker 或是 window 的 postMessage method 都可以帶一個 transfer 的參數，接下來就來介紹一下。

有沒有使用 Transfer 的差別

無使用 Transfer

當 PostMessage 不使用 Transfer 時預設會遞迴地遍歷你傳遞的 message 物件做 Deep Copy 建立副本來給接收方，並且 Deep Copy 支援以下類別：

  • string
  • number
  • boolean
  • null
  • undefined
  • bigint
  • Date
  • RegExp
  • Blob
  • File
  • FileList
  • ArrayBuffer
  • TypedArray
  • DataView
  • Map
  • Set

但是不支援複製 Error Object, Function Object, DOM 節點。

其最終結果會是發送方會有一個原始資料，而接收方會有一個一樣的副本，但是這樣做就有可能會面臨到在 Deep Copy 時遇到了大量資料導致會阻塞發送方的執行緒的問題，如果發送方是主執行緒那就有可能會遇到畫面卡頓。

使用 Transfer

當使用了 Transfer 參數的時候就可以做到所有權的轉移，可以指定 message 物件中的特定資料不該用複製的而是直接移交所有權，這樣一來此物件的所有權就會交到接收方的執行緒，就不需要建立副本給接收方，但除此之外還有幾點：

  1. 傳送方會失去所有權，所以傳送方如果調用 Transfer 進行存取數據的操作時會得到 Error。

(可以透過 codeSandbox 測試) use transfer method error

  1. 接收方會得到著個物件，且這個物件是直接指向底層的數據緩衝區或資源。
  2. 因為沒有複製資料，只是指標的移轉，所以非常高效率幾乎不會有延遲

詳細是怎麼運作的

以 ArrayBuffer 為例

  • 沒有 transfer (複製)：
    1. 傳送方 postMessage(buffer)。
    2. 瀏覽器引擎在接收方的執行緒環境中分配一塊新的、同樣大小的記憶體。
    3. 引擎將原始記憶體塊的數據逐字節複製到新的記憶體塊。
    4. 接收方得到一個指向新記憶體塊的 ArrayBuffer 物件。
    5. 傳送方仍然持有指向原始記憶體塊的 ArrayBuffer 物件。
  • 使用 transfer (轉移)：
    1. 傳送方 postMessage(buffer, [buffer])。
    2. 瀏覽器引擎接收到轉移指令。
    3. 引擎撤銷傳送方 ArrayBuffer 物件與其底層原始記憶體塊之間的連結（使其 “neutered”)。
    4. 引擎在接收方的執行緒環境中建立一個新的 ArrayBuffer 物件。引擎將這個新的 ArrayBuffer 物件指向先前那個原始的記憶體塊。
    5. 接收方得到一個指向原始記憶體塊的 ArrayBuffer 物件。
    6. 核心：數據本身從未移動或複製，只是控制權/存取權限被轉移了。
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