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1.0 |
2005-10-28 |
柯自聰 |
創建，第一版 |
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AJAX開發簡略... 1
一、AJAX定義... 3
二、現狀與需要解決的問題... 3
三、為什么使用AJAX. 4
四、誰在使用AJAX. 6
五、用AJAX改進你的設計... 6
例子1：數據校驗... 7
例子2：按需取數據—級聯菜單... 7
例子3：讀取外部數據... 7
六、AJAX的缺陷... 7
七、AJAX開發... 8
7.1、AJAX應用到的技術... 8
A、XMLHttpRequest對象... 8
B、Javascript. 9
C、DOM. 9
D、XML. 9
7.2、AJAX開發框架... 9
A、初始化對象并發出XMLHttpRequest請求... 9
B、指定響應處理函數... 10
C、發出HTTP請求... 10
D、處理服務器返回的信息... 11
E、一個初步的開發框架... 11
7.3、簡單的示例... 13
A、數據校驗... 13
B、級聯菜單... 14
參考文章：... 16
在使用瀏覽器瀏覽網頁的時候，當頁面刷新很慢的時候，你的瀏覽器在干什么？你的屏幕內容是什么？是的，你的瀏覽器在等待刷新，而你的屏幕內容是一片空白，而你在屏幕前苦苦的等待瀏覽器的響應。開發人員為了克服這種尷尬的局面，不得不在每一個可能需要長時間等待響應的頁面上增加一個DIV，告訴用戶“系統正在處理您的請求，請稍候……”。
現在，有一種越來越流行越熱的“老”技術，可以徹底改變這種窘迫的局面。那就是AJAX。如今，隨著Gmail、Google-maps的應用和各種瀏覽器的支持，AJAX正逐漸吸引全世界的眼球。
AJAX（Asynchronous JavaScript and XML）其實是多種技術的綜合，包括Javascript、XHTML和CSS、DOM、XML和XSTL、XMLHttpRequest。其中：
使用XHTML和CSS標準化呈現，使用DOM實現動態顯示和交互，使用XML和XSTL進行數據交換與處理，使用XMLHttpRequest對象進行異步數據讀取，使用Javascript綁定和處理所有數據。
在AJAX提出之前，業界對于上述技術都只是單獨的使用，沒有綜合使用，也是由于之前的技術需求所決定的。隨著應用的廣泛，AJAX也成為香餑餑了。
傳統的Web應用采用同步交互過程，這種情況下，用戶首先向HTTP服務器觸發一個行為或請求的呼求。反過來，服務器執行某些任務，再向發出請求的用戶返回一個HTML頁面。這是一種不連貫的用戶體驗，服務器在處理請求的時候，用戶多數時間處于等待的狀態，屏幕內容也是一片空白。如下圖：
自從采用超文本作為Web傳輸和呈現之后，我們都是采用這么一套傳輸方式。當負載比較小的時候，這并不會體現出有什么不妥。可是當負載比較大，響應時間要很長，1分鐘、2分鐘……數分鐘的時候，這種等待就不可忍受了。嚴重的，超過響應時間，服務器干脆告訴你頁面不可用。另外，某些時候，我只是想改變頁面一小部分的數據，那為什么我必須重新加載整個頁面呢？！當軟件設計越來越講究人性化的時候，這么糟糕的用戶體驗簡直與這種原則背道而馳。為什么老是要讓用戶等待服務器取數據呢？至少，我們應該減少用戶等待的時間。現在，除了程序設計、編碼優化和服務器調優之外，還可以采用AJAX。
與傳統的Web應用不同，AJAX采用異步交互過程。AJAX在用戶與服務器之間引入一個中間媒介，從而消除了網絡交互過程中的處理—等待—處理—等待缺點。用戶的瀏覽器在執行任務時即裝載了AJAX引擎。AJAX引擎用JavaScript語言編寫，通常藏在一個隱藏的框架中。它負責編譯用戶界面及與服務器之間的交互。AJAX引擎允許用戶與應用軟件之間的交互過程異步進行，獨立于用戶與網絡服務器間的交流。現在，可以用Javascript調用AJAX引擎來代替產生一個HTTP的用戶動作，內存中的數據編輯、頁面導航、數據校驗這些不需要重新載入整個頁面的需求可以交給AJAX來執行。
使用AJAX，可以為ISP、開發人員、終端用戶帶來可見的便捷：
l 減輕服務器的負擔。AJAX的原則是“按需取數據”，可以最大程度的減少冗余請求，和響應對服務器造成的負擔。
l 無刷新更新頁面，減少用戶心理和實際的等待時間。特別的，當要讀取大量的數據的時候，不用像Reload那樣出現白屏的情況，AJAX使用XMLHTTP對象發送請求并得到服務器響應，在不重新載入整個頁面的情況下用Javascript操作DOM最終更新頁面。所以在讀取數據的過程中，用戶所面對的不是白屏，是原來的頁面內容（也可以加一個Loading的提示框讓用戶知道處于讀取數據過程），只有當數據接收完畢之后才更新相應部分的內容。這種更新是瞬間的，用戶幾乎感覺不到。
l 帶來更好的用戶體驗。
l 可以把以前一些服務器負擔的工作轉嫁到客戶端，利用客戶端閑置的能力來處理，減輕服務器和帶寬的負擔，節約空間和寬帶租用成本。
l 可以調用外部數據。
l 基于標準化的并被廣泛支持的技術，不需要下載插件或者小程序。
l 進一步促進頁面呈現和數據的分離。
在應用AJAX開發上面，Google當仁不讓是表率。Orkut、Gmail、Google Groups、Google Maps、Google Suggest都應用了這項技術。Amazon的A9.com搜索引擎也采用了類似的技術。
微軟也在積極開發更為完善的AJAX應用：它即將推出代號為Atlas的AJAX工具。Atlas的功能超越了AJAX本身，包括整合Visual Studio的調試功能。另外，新的ASP.NET控件將使客戶端控件與服務器端代碼的捆綁更為簡便。Atlas客戶腳本框架（Atlas Clent Script Framework）也使與網頁及相關項目的交互更為便利。但Visual Studio 2005中并不包含此項功能。
微軟最近宣布Atlas客戶腳本框架將包含如下內容（詳細資料請訪問Atlas計劃網站）：
* 一個可擴展的核心框架，它添加了JavaScript功能：如生命同時期管理、繼承管理、多點傳送處理器和界面管理。
* 一個常見功能的基本類庫，有豐富的字符串處理、計時器和運行任務。
* 為HTML附加動態行為的用戶界面框架。
* 一組用來簡化服務器連通和網絡訪問的網絡堆棧。
* 一組豐富的用戶界面開發控件，如：自動完成的文本框、動畫和拖放。
* 處理瀏覽器腳本行為差異的瀏覽器兼容層面。
典型的，微軟將AJAX技術應用在MSN Space上面。很多人一直都對MS Space服務感到很奇怪，當提交回復評論以后，瀏覽器會暫時停頓一下，然后在無刷新的情況下把我提交的評論顯示出來。這個就是應用了AJAX的效果。試想，如果添加一個評論就要重新刷新整個頁面，那可真費事。
目前，AJAX應用最普遍的領域是GIS-Map方面。GIS的區域搜索強調快速響應，AJAX的特點正好符合這種需求。
AJAX雖然可以實現無刷新更新頁面內容，但是也不是什么地方都可以用，主要應用在交互較多、頻繁讀數據、數據分類良好的Web應用中。現在，讓我們舉兩個例子，看看如何用AJAX改進你的設計。
在輸入form表單內容的時候，我們通常需要確保數據的唯一性。因此，常常在頁面上提供“唯一性校驗”按鈕，讓用戶點擊，打開一個校驗小窗口；或者等form提交到服務器端，由服務器判斷后在返回相應的校驗信息。前者，window.open操作本來就是比較耗費資源的，通常由window. showModalDialog代替，即使這樣也要彈出一個對話框；后者，需要把整個頁面提交到服務器并由服務器判斷校驗，這個過程不僅時間長而且加重了服務器負擔。而使用AJAX，這個校驗請求可以由XMLHttpRequest對象發出，整個過程不需要彈出新窗口，也不需要將整個頁面提交到服務器，快速又不加重服務器負擔。
以前，為了避免每次對菜單的操作引起的重載頁面，不采用每次調用后臺的方式，而是一次性將級聯菜單的所有數據全部讀取出來并寫入數組，然后根據用戶的操作用JavaScript來控制它的子集項目的呈現，這樣雖然解決了操作響應速度、不重載頁面以及避免向服務器頻繁發送請求的問題，但是如果用戶不對菜單進行操作或只對菜單中的一部分進行操作的話，那讀取的數據中的一部分就會成為冗余數據而浪費用戶的資源，特別是在菜單結構復雜、數據量大的情況下（比如菜單有很多級、每一級菜又有上百個項目），這種弊端就更為突出。
現在應用AJAX，在初始化頁面時我們只讀出它的第一級的所有數據并顯示，在用戶操作一級菜單其中一項時，會通過Ajax向后臺請求當前一級項目所屬的二級子菜單的所有數據，如果再繼續請求已經呈現的二級菜單中的一項時，再向后面請求所操作二級菜單項對應的所有三級菜單的所有數據，以此類推……這樣，用什么就取什么、用多少就取多少，就不會有數據的冗余和浪費，減少了數據下載總量，而且更新頁面時不用重載全部內容，只更新需要更新的那部分即可，相對于后臺處理并重載的方式縮短了用戶等待時間，也把對資源的浪費降到最低。
AJAX可以調用外部數據，因此，可以對一些開發的數據比如XML文檔、RSS文檔進行二次加工，實現數據整合或者開發應用程序。
AJAX不是完美的技術。使用AJAX，它的一些缺陷不得不權衡一下：
l AJAX大量使用了Javascript和AJAX引擎，而這個取決于瀏覽器的支持。IE5.0及以上、Mozilla1.0、NetScape7及以上版本才支持，Mozilla雖然也支持AJAX，但是提供XMLHttpRequest的方式不一樣。所以，使用AJAX的程序必須測試針對各個瀏覽器的兼容性。
l AJAX更新頁面內容的時候并沒有刷新整個頁面，因此，網頁的后退功能是失效的；有的用戶還經常搞不清楚現在的數據是舊的還是已經更新過的。這個就需要在明顯位置提醒用戶“數據已更新”。
l 對流媒體的支持沒有FLASH、Java Applet好。
l 一些手持設備（如手機、PDA等）現在還不能很好的支持Ajax。
到這里，已經可以清楚的知道AJAX是什么，AJAX能做什么，AJAX什么地方不好。如果你覺得AJAX真的能給你的開發工作帶來改進的話，那么繼續看看怎么使用AJAX吧。
7.1、AJAX應用到的技術
AJAX涉及到的7項技術中，個人認為Javascript、XMLHttpRequest、DOM、XML比較有用。
A、XMLHttpRequest對象
XMLHttpRequest是XMLHTTP組件的對象，通過這個對象，AJAX可以像桌面應用程序一樣只同服務器進行數據層面的交換，而不用每次都刷新界面，也不用每次將數據處理的工作都交給服務器來做；這樣既減輕了服務器負擔又加快了響應速度、縮短了用戶等待的時間。
IE5.0開始，開發人員可以在Web頁面內部使用XMLHTTP ActiveX組件擴展自身的功能，不用從當前的Web頁面導航就可以直接傳輸數據到服務器或者從服務器接收數據。,Mozilla1.0以及NetScape7則是創建繼承XML的代理類XMLHttpRequest；對于大多數情況，XMLHttpRequest對象和XMLHTTP組件很相似，方法和屬性類似，只是部分屬性不同。
XMLHttpRequest對象初始化：
XMLHttpRequest對象的方法：
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方法 |
描述 |
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abort() |
停止當前請求 |
|
getAllResponseHeaders() |
作為字符串返回完整的headers |
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getResponseHeader("headerLabel") |
作為字符串返回單個的header標簽 |
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open("method","URL"[,asyncFlag[,"userName"[, "password"]]]) |
設置未決的請求的目標 URL，方法，和其他參數 |
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send(content) |
發送請求 |
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setRequestHeader("label", "value") |
設置header并和請求一起發送 |
XMLHttpRequest對象的屬性：
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屬性 |
描述 |
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onreadystatechange |
狀態改變的事件觸發器 |
|
readyState |
對象狀態(integer):
0 = 未初始化
1 = 讀取中
2 = 已讀取
3 = 交互中
4 = 完成 |
|
responseText |
服務器進程返回數據的文本版本 |
|
responseXML |
服務器進程返回數據的兼容DOM的XML文檔對象 |
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status |
服務器返回的狀態碼, 如：404 = "文件未找到" 、200 ="成功" |
|
statusText |
服務器返回的狀態文本信息 |
B、Javascript
Javascript一直被定位為客戶端的腳本語言，應用最多的地方是表單數據的校驗。現在，可以通過Javascript操作XMLHttpRequest，來跟數據庫打交道。
C、DOM
DOM（Document Object Model）是提供給HTML和XML使用的一組API，提供了文件的表述結構，并可以利用它改變其中的內容和可見物。腳本語言通過DOM才可以跟頁面進行交互。Web開發人員可操作及建立文件的屬性、方法以及事件都以對象來展現。比如，document就代表頁面對象本身。
D、XML
通過XML（Extensible Markup Language），可以規范的定義結構化數據，是網上傳輸的數據和文檔符合統一的標準。用XML表述的數據和文檔，可以很容易的讓所有程序共享。
7.2、AJAX開發框架
這里，我們通過一步步的解析，來形成一個發送和接收XMLHttpRequest請求的程序框架。AJAX實質上也是遵循Request/Server模式，所以這個框架基本的流程也是：對象初始化à發送請求à服務器接收à服務器返回à客戶端接收à修改客戶端頁面內容。只不過這個過程是異步的。
A、初始化對象并發出XMLHttpRequest請求
為了讓Javascript可以向服務器發送HTTP請求，必須使用XMLHttpRequest對象。使用之前，要先將XMLHttpRequest對象實例化。之前說過，各個瀏覽器對這個實例化過程實現不同。IE以ActiveX控件的形式提供，而Mozilla等瀏覽器則直接以XMLHttpRequest類的形式提供。為了讓編寫的程序能夠跨瀏覽器運行，要這樣寫：
if (window.XMLHttpRequest) { // Mozilla, Safari, ...
http_request = new XMLHttpRequest();
} else if (window.ActiveXObject) { // IE
http_request = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
}
有些版本的Mozilla瀏覽器處理服務器返回的未包含XML mime-type頭部信息的內容時會出錯。因此，要確保返回的內容包含text/xml信息。
http_request = new XMLHttpRequest();
http_request.overrideMimeType('text/xml');
B、指定響應處理函數
接下來要指定當服務器返回信息時客戶端的處理方式。只要將相應的處理函數名稱賦給XMLHttpRequest對象的onreadystatechange屬性就可以了。比如：
http_request.onreadystatechange = processRequest;
需要指出的時，這個函數名稱不加括號，不指定參數。也可以用Javascript即時定義函數的方式定義響應函數。比如：
http_request.onreadystatechange = function() {
};
C、發出HTTP請求
指定響應處理函數之后，就可以向服務器發出HTTP請求了。這一步調用XMLHttpRequest對象的open和send方法。
http_request.open('GET', 'http://www.example.org/some.file', true);
http_request.send(null);
open的第一個參數是HTTP請求的方法，為Get、Post或者Head。
第二個參數是目標URL。基于安全考慮，這個URL只能是同網域的，否則會提示“沒有權限”的錯誤。這個URL可以是任何的URL，包括需要服務器解釋執行的頁面，不僅僅是靜態頁面。
第三個參數只是指定在等待服務器返回信息的時間內是否繼續執行下面的代碼。如果為True，則不會繼續執行，直到服務器返回信息。默認為True。
按照順序，open調用完畢之后要調用send方法。send的參數如果是以Post方式發出的話，可以是任何想傳給服務器的內容。不過，跟form一樣，如果要傳文件給服務器，必須先調用setRequestHeader方法，修改MIME類別。如下：
http_request.setRequestHeader(“Content-Type”,”application/x-www-form-urlencoded”);
D、處理服務器返回的信息
在第二步我們已經指定了響應處理函數，這一步，來看看這個響應處理函數都應該做什么。
首先，它要檢查XMLHttpRequest對象的readyState值，判斷請求目前的狀態。參照前文的屬性表可以知道，readyState值為4的時候，代表服務器已經傳回所有的信息，可以開始處理信息并更新頁面內容了。如下：
if (http_request.readyState == 4) {
// 信息已經返回，可以開始處理
} else {
// 信息還沒有返回，等待
}
服務器返回信息后，還需要判斷返回的HTTP狀態碼，確定返回的頁面沒有錯誤。所有的狀態碼都可以在W3C的官方網站上查到。其中，200代表頁面正常。
if (http_request.status == 200) {
// 頁面正常，可以開始處理信息
} else {
// 頁面有問題
}
XMLHttpRequest對成功返回的信息有兩種處理方式：
responseText：將傳回的信息當字符串使用；
responseXML：將傳回的信息當XML文檔使用，可以用DOM處理。
E、一個初步的開發框架
總結上面的步驟，我們整理出一個初步的可用的開發框架，供以后調用；這里，將服務器返回的信息用window.alert以字符串的形式顯示出來：
<script language="javascript">
var http_request = false;
function send_request(url) {//初始化、指定處理函數、發送請求的函數
http_request = false;
//開始初始化XMLHttpRequest對象
if(window.XMLHttpRequest) { //Mozilla 瀏覽器
http_request = new XMLHttpRequest();
if (http_request.overrideMimeType) {//設置MiME類別
http_request.overrideMimeType("text/xml");
}
}
else if (window.ActiveXObject) { // IE瀏覽器
try {
http_request = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");
} catch (e) {
try {
http_request = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
} catch (e) {}
}
}
if (!http_request) { // 異常，創建對象實例失敗
window.alert("不能創建XMLHttpRequest對象實例.");
return false;
}
http_request.onreadystatechange = processRequest;
// 確定發送請求的方式和URL以及是否同步執行下段代碼
http_request.open("GET", url, true);
http_request.send(null);
}
// 處理返回信息的函數
function processRequest() {
if (http_request.readyState == 4) { // 判斷對象狀態
if (http_request.status == 200) { // 信息已經成功返回，開始處理信息
alert(http_request.responseText);
} else { //頁面不正常
alert("您所請求的頁面有異常。");
}
}
}
</script>
接下來，我們利用上面的開發框架來做兩個簡單的應用。
A、數據校驗
在用戶注冊的表單中，經常碰到要檢驗待注冊的用戶名是否唯一。傳統的做法是采用window.open的彈出窗口，或者window. showModalDialog的對話框。不過，這兩個都需要打開窗口。采用AJAX后，采用異步方式直接將參數提交到服務器，用window.alert將服務器返回的校驗信息顯示出來。代碼如下：
在之間增加一段form表單代碼：
在開發框架的基礎上再增加一個調用函數：
function userCheck() {
var f = document.form1;
var username = f.username.value;
if(username=="") {
window.alert("用戶名不能為空。");
f.username.focus();
return false;
}
else {
send_request('sample1_2.jsp?username='+username);
}
}
看看sample1_2.jsp做了什么：
<%@ page contentType="text/html; charset=gb2312" errorPage="" %>
<%
String username = request.getParameter("username");
if("educhina".equals(username)) out.print("用戶名已經被注冊，請更換一個用戶名。");
else out.print("用戶名尚未被使用，您可以繼續。");
%>
運行一下，嗯，沒有彈出窗口，沒有頁面刷新，跟預想的效果一樣。如果需要的話，可以在sample1_2.jsp中實現更復雜的功能。最后，只要將反饋信息打印出來就可以了。
B、級聯菜單
我們在第五部分提到利用AJAX改進級聯菜單的設計。接下來，我們就演示一下如何“按需取數據”。
首先，在<body></body>中間增加如下HTML代碼：
<table width="200" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0">
<tr>
<td height="20">
<a href="javascript:void(0)" onClick="showRoles('pos_1')">經理室</a>
</td>
</tr>
<tr style="display:none">
<td height="20" id="pos_1"> </td>
</tr>
<tr>
<td height="20">
<a href="javascript:void(0)" onClick="showRoles('pos_2')">開發部</a>
</td>
</tr>
<tr style="display:none ">
<td id="pos_2" height="20"> </td>
</tr>
</table>
在框架的基礎上增加一個響應函數showRoles(obj)：
//顯示部門下的崗位
function showRoles(obj) {
document.getElementById(obj).parentNode.style.display = "";
document.getElementById(obj).innerHTML = "正在讀取數據..."
currentPos = obj;
send_request("sample2_2.jsp?playPos="+obj);
}
修改框架的processRequest函數：
// 處理返回信息的函數
function processRequest() {
if (http_request.readyState == 4) { // 判斷對象狀態
if (http_request.status == 200) { // 信息已經成功返回，開始處理信息
document.getElementById(currentPos).innerHTML = http_request.responseText;
} else { //頁面不正常
alert("您所請求的頁面有異常。");
}
}
}
最后就是smaple2_2.jsp了：
<%@ page contentType="text/html; charset=gb2312" errorPage="" %>
<%
String playPos = request.getParameter("playPos");
if("pos_1".equals(playPos))
out.print(" 總經理<br> 副總經理");
else if("pos_2".equals(playPos))
out.println(" 總工程師<br> 軟件工程師");
%>
運行一下看看效果：
posted on 2005-10-31 08:54
eamoi 閱讀(12940)
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