使用 JavaScript 和 Ajax 发出异步请求

  本文中,您将开始接触最基本和基础性的有关 Ajax 的全部对象和编程方法:XMLHttpRequest 对象。该对象实际上仅仅是一个跨越所有 Ajax 应用程序的公共线程,您可能已经预料到,只有彻底理解该对象才能充分发挥编程的潜力。事实上,有时您会发现,要正确地使用 XMLHttpRequest,显然不能 使用 XMLHttpRequest。这到底是怎么回事呢?

  Web 2.0 一瞥

  在深入研究代码之前首先看看最近的观点 —— 一定要十分清楚 Web 2.0 这个概念。听到 Web 2.0 这个词的时候,应该首先问一问 “Web 1.0 是什么?” 虽然很少听人提到 Web 1.0,实际上它指的就是具有完全不同的请求和响应模型的传统 Web。比如,到 Amazon.com 网站上点击一个按钮或者输入搜索项。就会对服务器发送一个请求,然后响应再返回到浏览器。该请求不仅仅是图书和书目列表,而是另一个完整的 HTML 页面。因此当 Web 浏览器用新的 HTML 页面重绘时,可能会看到闪烁或抖动。事实上,通过看到的每个新页面可以清晰地看到请求和响应。

  Web 2.0(在很大程度上)消除了这种看得见的往复交互。比如访问 Google Maps 或 Flickr 这样的站点(到这些支持 Web 2.0 和 Ajax 站点的链接请参阅 参考资料)。比如在 Google Maps 上,您可以拖动地图,放大和缩小,只有很少的重绘操作。当然这里仍然有请求和响应,只不过都藏到了幕后。作为用户,体验更加舒适,感觉很像桌面应用程序。这种新的感受和范型就是当有人提到 Web 2.0 时您所体会到的。

  需要关心的是如何使这些新的交互成为可能。显然,仍然需要发出请求和接收响应,但正是针对每次请求/响应交互的 HTML 重绘造成了缓慢、笨拙的 Web 交互的感受。因此很清楚,我们需要一种方法使发送的请求和接收的响应只 包含需要的数据而不是整个 HTML 页面。惟一需要获得整个新 HTML 页面的时候就是希望用户看到 新页面的时候。

  但多数交互都是在已有页面上增加细节、修改主体文本或者覆盖原有数据。这些情况下,Ajax 和 Web 2.0 方法允许在不 更新整个 HTML 页面的情况下发送和接收数据。对于那些经常上网的人,这种能力可以让您的应用程序感觉更快、响应更及时,让他们不时地光顾您的网站。

  XMLHttpRequest 简介

  要真正实现这种绚丽的奇迹,必须非常熟悉一个 JavaScript 对象,即 XMLHttpRequest。这个小小的对象实际上已经在几种浏览器中存在一段时间了,它是本专栏今后几个月中要介绍的 Web 2.0、Ajax 和大部分其他内容的核心。为了让您快速地大体了解它,下面给出将要用于该对象的很少的几个方法和属性。

  • open():建立到服务器的新请求。
  • send():向服务器发送请求。
  • abort():退出当前请求。
  • readyState:提供当前 HTML 的就绪状态。
  • responseText:服务器返回的请求响应文本。

  如果不了解这些(或者其中的任何 一个),您也不用担心,后面几篇文章中我们将介绍每个方法和属性。现在应该 了解的是,明确用 XMLHttpRequest 做什么。要注意这些方法和属性都与发送请求及处理响应有关。事实上,如果看到 XMLHttpRequest 的所有方法和属性,就会发现它们都 与非常简单的请求/响应模型有关。显然,我们不会遇到特别新的 GUI 对象或者创建用户交互的某种超极神秘的方法,我们将使用非常简单的请求和非常简单的响应。听起来似乎没有多少吸引力,但是用好该对象可以彻底改变您的应用程序。

  简单的 new

  首先需要创建一个新变量并赋给它一个 XMLHttpRequest 对象实例。这在 JavaScript 中很简单,只要对该对象名使用 new 关键字即可,如 清单 1 所示。

  清单 1. 创建新的 XMLHttpRequest 对象

<script language="Javascript" type="text/Javascript">
var request = new XMLHttpRequest();
</script>

  用 XMLHttpRequest 发送请求

  得到请求对象之后就可以进入请求/响应循环了。记住,XMLHttpRequest 惟一的目的是让您发送请求和接收响应。其他一切都是 JavaScript、CSS 或页面中其他代码的工作:改变用户界面、切换图像、解释服务器返回的数据。准备好 XMLHttpRequest 之后,就可以向服务器发送请求了。

  欢迎使用沙箱

  Ajax 采用一种沙箱安全模型。因此,Ajax 代码(具体来说就是 XMLHttpRequest 对象)只能对所在的同一个域发送请求。以后的文章中将进一步介绍安全和 Ajax,现在只要知道在本地机器上运行的代码只能对本地机器上的服务器端脚本发送请求。如果让 Ajax 代码在 www.breakneckpizza.com 上运行,则必须 www.breakneck.com 中运行的脚本发送请求。

  设置服务器 URL

  首先要确定连接的服务器的 URL。这并不是 Ajax 的特殊要求,但仍然是建立连接所必需的,显然现在您应该知道如何构造 URL 了。多数应用程序中都会结合一些静态数据和用户处理的表单中的数据来构造该 URL。比如,清单 7 中的 JavaScript 代码获取电话号码字段的值并用其构造 URL。

  清单 7. 建立请求 URL

<script language="Javascript" type="text/Javascript">
var request = false;
try {
request
= new XMLHttpRequest();
}
catch (trymicrosoft) {
try {
request
= new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");
}
catch (othermicrosoft) {
try {
request
= new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
}
catch (failed) {
request
= false;
}
}
}
if (!request)
alert(
"Error initializing XMLHttpRequest!");
function getCustomerInfo() {
var phone = document.getElementById("phone").value;
var url = "/cgi-local/lookupCustomer.php?phone=" + escape(phone);
}
</script>

  挑战异步性

  本系列的后面一篇文章中,我将用很多时间编写和使用异步代码,但是您应该明白为什么 open() 的最后一个参数这么重要。在一般的请求/响应模型中,比如 Web 1.0,客户机(浏览器或者本地机器上运行的代码)向服务器发出请求。该请求是同步的,换句话说,客户机等待服务器的响应。当客户机等待的时候,至少会用某种形式通知您在等待:

  1. 沙漏(特别是 Windows 上)。
  2. 旋转的皮球(通常在 Mac 机器上)。
  3. 应用程序基本上冻结了,然后过一段时间光标变化了。

  这正是 Web 应用程序让人感到笨拙或缓慢的原因 —— 缺乏真正的交互性。按下按钮时,应用程序实际上变得不能使用,直到刚刚触发的请求得到响应。如果请求需要大量服务器处理,那么等待的时间可能很长(至少在这个多处理器、DSL 没有等待的世界中是如此)。

  而异步请求不 等待服务器响应。发送请求后应用程序继续运行。用户仍然可以在 Web 表单中输入数据,甚至离开表单。没有旋转的皮球或者沙漏,应用程序也没有明显的冻结。服务器悄悄地响应请求,完成后告诉原来的请求者工作已经结束(具体的办法很快就会看到)。结果是,应用程序感觉不 那么迟钝或者缓慢,而是响应迅速、交互性强,感觉快多了。这仅仅是 Web 2.0 的一部分,但它是很重要的一部分。所有老套的 GUI 组件和 Web 设计范型都不能克服缓慢、同步的请求/响应模型。

  发送请求
  一旦用 open() 配置好之后,就可以发送请求了。幸运的是,发送请求的方法的名称要比 open() 适当,它就是 send()。

  send() 只有一个参数,就是要发送的内容。但是在考虑这个方法之前,回想一下前面已经通过 URL 本身发送过数据了:

  var url = "/cgi-local/lookupCustomer.php?phone=" + escape(phone);

  虽然可以使用 send() 发送数据,但也能通过 URL 本身发送数据。事实上,GET 请求(在典型的 Ajax 应用中大约占 80%)中,用 URL 发送数据要容易得多。如果需要发送安全信息或 XML,可能要考虑使用 send() 发送内容(本系列的后续文章中将讨论安全数据和 XML 消息)。如果不需要通过 send() 传递数据,则只要传递 null 作为该方法的参数即可。因此您会发现在本文中的例子中只需要这样发送请求(参见 清单 10)。

  清单 10. 发送请求

function getCustomerInfo() {
var phone = document.getElementById("phone").value;
var url = "/cgi-local/lookupCustomer.php?phone=" + escape(phone);
request.open(
"GET", url, true);
request.send(
null);
}

  处理服务器响应

  发送请求,用户高兴地使用 Web 表单(同时服务器在处理请求),而现在服务器完成了请求处理。服务器查看 onreadystatechange 属性确定要调用的方法。除此以外,可以将您的应用程序看作其他应用程序一样,无论是否异步。换句话说,不一定要采取特殊的动作编写响应服务器的方法,只需要改变表单,让用户访问另一个 URL 或者做响应服务器需要的任何事情。这一节我们重点讨论对服务器的响应和一种典型的动作 —— 即时改变用户看到的表单中的一部分。

  回调和 Ajax

  现在我们已经看到如何告诉服务器完成后应该做什么:将 XMLHttpRequest 对象的 onreadystatechange 属性设置为要运行的函数名。这样,当服务器处理完请求后就会自动调用该函数。也不需要担心该函数的任何参数。我们从一个简单的方法开始,如 清单 12 所示。

  图 3. 弹出警告的 Ajax 代码

  清单 12. 回调方法的代码

<script language="Javascript" type="text/Javascript">
var request = false;
try {
request
= new XMLHttpRequest();
}
catch (trymicrosoft) {
try {
request
= new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");
}
catch (othermicrosoft) {
try {
request
= new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
}
catch (failed) {
request
= false;
}
}
}
if (!request)
alert(
"Error initializing XMLHttpRequest!");
function getCustomerInfo() {
var phone = document.getElementById("phone").value;
var url = "/cgi-local/lookupCustomer.php?phone=" + escape(phone);
request.open(
"GET", url, true);
request.onreadystatechange
= updatePage;
request.send(
null);
}
function updatePage() {
alert(
"Server is done!");
}
</script>

结束语

  您可能对 XMLHttpRequest 感到有点厌倦了,我很少看到一整篇文章讨论一个对象,特别是这种简单的对象。但是您将在使用 Ajax 编写的每个页面和应用程序中反复使用该对象。坦白地说,关于 XMLHttpRequest 还真有一些可说的内容。下一期文章中将介绍如何在请求中使用 POST 及 GET,来设置请求中的内容头部和从服务器响应读取内容头部,理解如何在请求/响应模型中编码请求和处理 XML。

  再往后我们将介绍常见 Ajax 工具箱。这些工具箱实际上隐藏了本文所述的很多细节,使得 Ajax 编程更容易。您也许会想,既然有这么多工具箱为何还要对底层的细节编码。答案是,如果不知道应用程序在做什么,就很难发现应用程序中的问题。

  因此不要忽略这些细节或者简单地浏览一下,如果便捷华丽的工具箱出现了错误,您就不必挠头或者发送邮件请求支持了。如果了解如何直接使用 XMLHttpRequest,就会发现很容易调试和解决最奇怪的问题。只有让其解决您的问题,工具箱才是好东西。

  因此请熟悉 XMLHttpRequest 吧。事实上,如果您有使用工具箱的 Ajax 代码,可以尝试使用 XMLHttpRequest 对象及其属性和方法重新改写。这是一种不错的练习,可以帮助您更好地理解其中的原理。

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