前端框架小实验-在umi框架中以worker线程方式使用SQL.js的wasm 前端框架小实验-在umi框架中以

总述：在Win7环境下配置umijs框架，在框架中用worker线程方式使用SQL.js的wasm，在浏览器端实现数据的增删改查以及数据库导出导入。
一、安装node.js
1、Win7系统只支持node.js v13.14.0或更早，所以从https://nodejs.org/download/release/v13.14.0/node-v13.14.0-x64.msi 下载旧版安装包
2、安装时勾选“Automatically install the necessary tools......”
3、安装程序会自动进行环境变量配置，如需手动配置：
a、新建“NODE_PATH”，值为nodejs的安装目录
b、修改变量Path的值，值的后面添加“; %NODE_PATH%”
4、打开控制台执行node -v，显示node版本说明安装成功。
二、配置三种包管理工具
1、执行npm -v查看npm版本，执行npm i -g npm可更新npm自身，更新为新版后，新版npm会在Win7环境下报错，但并不影响使用。
2、设置淘宝仓库：npm config set registry https://registry.npm.taobao.org，查看仓库设置：npm config get registry
3、执行npm i -g cnpm安装cnpm，安装完毕后执行cnpm -v显示cnpm版本说明安装成功
4、执行cnpm i -g yarn安装yarn，安装完毕后执行yarn --version显示yarn版本说明安装成功
5、为yarn配置淘宝源：
yarn config set registry https://registry.npm.taobao.org -g
yarn config set sass_binary_site http://cdn.npm.taobao.org/dist/node-sass -g
三、安装umijs
1、建立一个工程目录，比如myapp
2、在该目录下执行yarn create @umijs/umi-app或npx @umijs/create-umi-app创建项目，目录下生成以下文件：

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3、执行yarn安装依赖，安装完成后目录下出现node_modules文件夹，含有所有依赖
4、执行yarn start启动项目，如下显示则启动成功：
Starting the development server... ? Webpack Compiled successfully in 17.84s DONE Compiled successfully in 17842ms 8:06:31 PM App running at: - Local: http://localhost:8000 (copied to clipboard) - Network: http://192.168.12.34:8000 在浏览器里打开http://localhost:8000则显示索引页面：
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5、执行cnpm i -g umi全局安装umi则可以直接使用umi dev命令启动项目（umi build打包），否则需要使用npx umi dev启动
6、执行yarn add antd或cnpm i antd安装ant design组件
四、命令行方式使用SQLite数据库
1、在SQLite官方网站https://www.sqlite.org/download.html下载Window安装包，需要下载 sqlite-tools 和 sqlite-dll 两个压缩文件。
2、建立一个sqlite3文件夹，将压缩文件解压在这里，解压后文件夹内容如下：

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3、将这个文件夹添加到环境变量的Path属性中，请注意不要在环境变量中混用Path、PATH、path，否则会相互覆盖。
4、在控制台执行sqlite3进入sqlite3的命令行窗口：

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5、执行.open test.mydb打开一个叫做test.mydb的数据库，如果不存在则将在该目录下建立此数据库，此数据库文件名即为test.mydb（可见SQLite并不要求文件后缀），大小为0字节。
6、建表：
执行create table test(id char(50),age int,name char(50)); 建立test表，注意如果不输入分号按回车则sqlite将理解为多行语句而非执行，直到出现分号后按回车方才执行语句。
7、建表后test.mydb文件发生变化：

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可见这是一个二进制文件
8、插入一条数据
insert into test values('test',1,'test1');
9、查询数据

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直接把数据行列出，如下执行则可显示表头：

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五、建立测试页面
1、执行yarn add sql.js安装sql.js库，sql.js是一个致力于在前端执行sql指令的github项目，最初为纯javaScript项目，从某个版本开始改为用SQLite的wasm编译版本作为底层，目前前端界普遍认为wasm比js效率更高。
2、在pages下建立test /01testsqllite.js测试页面

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在.umirc.ts配置文件中配置这个测试页面的路由：

routes: [
{ path: '/', component: '@/pages/index' },
{ path: '/test1', component: '@/pages/test/01testsqllite' },
],

3、遗憾的是umi的底层Webpack并不默认支持wasm，直接在页面中import SQL.js库将导致运行错误。这时有两种解决思路，一是对Webpack进行修改使之支持WebAssembly，比如https://www.cnblogs.com/detectiveHLH/p/9881626.html；二是跳过Webpack用其他方法引入SQL.js库。这里选择第二种思路。
4、进入myapp\node_modules\sql.js\dist目录：

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复制sql-wasm.js、sql-wasm.wasm、worker.sql-wasm.js三个文件，其中sql-wasm.js为主线程方式的wasm接口，worker.sql-wasm.js为worker线程方式的wasm接口，sql-wasm.wasm为通用的wasm文件。
在项目根目录下建立public目录，将上述三个文件粘贴到这里，这样这三个文件将不经Webpack处理原样出现在编译后的工程中。
六、操作数据库
1、worker模式初始化数据库：

1 useEffect(()=> 2{ 3if(!inited)//开发模式下这个useEffect将执行两次 4{ 5setInited(true); 6window.myObjUnit={}; 7window.mySQLWorker2 = new Worker("worker.sql-wasm.js"); //这个从dist中加载，在worker线程中运行 8const worker2 = window.mySQLWorker2; 9worker2.onerror = e => console.log("Worker2 error: ", e); 10worker2.postMessage({//通知worker线程启动数据库 11id:1, 12action:"open", 13//buffer:buf, /*Optional. An ArrayBuffer representing an SQLite Database file*/可用来加载已有的数据库，否则将建立新的数据库 14}); 15 16worker2.onmessage = () => { 17console.log("Database opened"); //启动成功 18worker2.onmessage = event => { 19console.log(event.data); // The result of the query 20}; 21 22worker2.postMessage({ 23id: 2, 24action: "exec", 25sql: "CREATE TABLE test (id char, age int, name char); ",//建表 26//params: { "$id": 1 } 27}); 28}; 29} 30 31},[]); //初始化数据库

执行后的Chrome控制台输出：

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2、worker模式插入和查询数据

1 function addUnit(){ 2if(window.myObjUnit) 3{ 4var unitid="unit_"+countUnit; 5window.myObjUnit[unitid]={id:unitid}; 6setCountUnit(countUnit+1); //命名序列加一 7 8const worker = window.mySQLWorker2; 9worker.postMessage({//顺序发送指令 10id: 2, 11action: "exec", 12sql: "INSERT INTO test VALUES ($id,$age,$name)", 13params: { "$id": unitid ,"$age": 1,"$name": unitid} 14}); 15 16worker.postMessage({ 17id: 2, 18action: "exec", 19sql: "SELECT id,age,name FROM test", 20//params: { "$id": 1 } 21}); 22 23} 24}//添加一条记录

点击两次“添加单位”后，Chrome控制台的输出：

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可以看到插入的两条数据以及select语句返回的数据结构。
3、worker模式导出数据库
改造一下页面：

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如图向worker线程发送export命令
再改造一下主线程的onmessage响应：

1 worker2.onmessage = event => { 2if(event.data.id==2) 3{ 4console.log(event.data); // The result of the query 5} 6else if(event.data.id=="export2") 7{//如果这个信息的id是export2 8var blob=new Blob([event.data.buffer],{type:"application/geopackage+sqlite3"}); 9var link=document.createElement("a"); //则用超链接方式下载这个数据库文件 10link.href=https://www.it610.com/article/window.URL.createObjectURL(blob); 11link.download="test.db"; 12link.click(); 13window.URL.revokeObjectURL(blob); 14} 15};

这时点击“worker线程导出数据”按钮即可导出test.db数据库文件
使用sqlite3命令行打开这个文件，可以看到react程序中建立的数据表：

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同时观察Chrome的Performance页面，可以看到确实是由worker线程进行了export操作：

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七、主线程模式操作
1、要在主线程中使用SQL.js，首先要把SQL.js库添加到主线程的HTML中，这里使用umi的headScripts配置项实现：
修改.umirc.ts配置文件：

1 import { defineConfig } from 'umi'; 2 3 export default defineConfig({ 4nodeModulesTransform: { 5type: 'none', 6}, 7routes: [ 8{ path: '/', component: '@/pages/index' }, 9{ path: '/test1', component: '@/pages/test/01testsqllite' }, 10], 11fastRefresh: {}, 12headScripts:[ 13{src:"worker.sql-wasm.js"}//这个是加到umi的HTML中的，在主线程中运行 14] 15 });

headScripts的配置方法见官方文档：https://umijs.org/zh-CN/config#headscripts
2、exportDB方法中包含主线程的操作方法：

1 function exportDB(){ 2var config = { 3locateFile: file => "sql-wasm.wasm" 4} 5initSqlJs(config).then(function(SQL){//虽然这里调用的是worker.sql-wasm.js中的initSqlJs方法，但仍然运行在主线程中！ 6var db = new SQL.Database(); //建库 7// Run a query without reading the results 8db.run("CREATE TABLE test (col1, col2); "); 9// Insert two rows: (1,111) and (2,222) 10db.run("INSERT INTO test VALUES (?,?), (?,?)", [1,111,2,222]); 11// Prepare a statement 12var stmt = db.prepare("SELECT * FROM test WHERE col1 BETWEEN $start AND $end"); 13stmt.getAsObject({$start:1, $end:1}); // {col1:1, col2:111} 14 15// Bind new values 16stmt.bind({$start:1, $end:2}); 17while(stmt.step()) { // 18var row = stmt.getAsObject(); 19console.log('Here is a row: ' + JSON.stringify(row)); 20} 21//var fs = require("fs"); 22var data = https://www.it610.com/article/db.export(); //这个data与worker2.onmessage返回的event.data是一样的！ 23//var buffer = new Buffer(data); 24var blob=new Blob([data.buffer],{type:"application/geopackage+sqlite3"}); 25//fs.writeFileSync("filename.sqlite", buffer); 26var link=document.createElement("a"); 27link.href=https://www.it610.com/article/window.URL.createObjectURL(blob); 28link.download="test.db"; 29link.click(); 30window.URL.revokeObjectURL(blob); 31 32//var w=new File 33 34});

观察Performance可知计算都发生在主线程中（图略）
八、导入已有的数据库文件
1、通过input方式读取本地文件：
a、选择文件的input：

b、响应代码：

1 function importFile(e){ 2var f = e.currentTarget.files[0]; 3var r = new FileReader(); 4r.onload = function() { 5var Uints = new Uint8Array(r.result); 6testImportDB(Uints) 7 8} 9r.readAsArrayBuffer(f); 10}

2、通过ajax方式读取远程文件：
a、触发读取的按钮：

b、响应代码：

1 function importFile2(){ 2var xhr = new XMLHttpRequest(); 3xhr.open('GET', 'test.mydb', true); 4xhr.responseType = 'arraybuffer'; 5xhr.onload = e => { 6var Uints = new Uint8Array(xhr.response); 7testImportDB(Uints) 8} 9xhr.send(); 10}

3、编写主线程方式和worker线程方式导入数据的方法：

1 function testImportDB(Uints){ 2 3//测试主线程方式 4var config = { 5locateFile: file => "sql-wasm.wasm" 6} 7initSqlJs(config).then(function(SQL){ 8var db = new SQL.Database(Uints); 9db.run("INSERT INTO test VALUES (?,?,?)", ["unitid",1,"unitid"]); 10// Prepare a statement 11var stmt = db.prepare("SELECT * FROM test "); 12while(stmt.step()) { // 13var row = stmt.getAsObject(); 14console.log('Here is a row: ' + JSON.stringify(row)); 15} 16}); 17//测试worker线程方式 18const worker3 = new Worker("worker.sql-wasm.js"); 19worker3.postMessage({ 20id:1, 21action:"open", 22buffer:Uints, 23}); 24worker3.onmessage = () => { 25console.log("Database opened"); 26worker3.onmessage = event => { 27console.log(event.data); // The result of the query 28}; 29 30worker3.postMessage({ 31id: 2, 32action: "exec", 33sql: "INSERT INTO test VALUES ($id,$age,$name)", 34params: { "$id": "unitid" ,"$age": 1,"$name": "unitid"} 35}); 36 37worker3.postMessage({ 38id: 2, 39action: "exec", 40sql: "SELECT id,age,name FROM test", 41//params: { "$id": 1 } 42}); 43}; 44}

两种方式运行后（导入的文件都是最开始生成的test.mydb），Chrome控制台均显示：