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通过理解错误的编码方式,可以更好地了解如何正确地进行编码。当然,编写 Asynchronous JavaScript™ + XML(Ajax)有正确的方法,也有错误的方法。本文将讨论一些需要避免的常见编码实践。
如果人们在第一次就能够将所有事情全部做对,那么这个世界将变得完全不同。Ajax 也是如此。我做了大量的工作以支持 Ajax 开发人员(包括我自己),包括编码、撰写文章和演讲。通过这些工作,我学到了很多关于正确和错误编写 Ajax 的知识。在我的上一篇文章 “五种常见 Ajax 模式:可立即使用这些非常有用的 Ajax 设计模式 ” 中,我介绍了五种用于正确编写 Ajax 应用程序的模式。在这篇文章中,我将介绍 Ajax 代码中常见的五种反模式。
您可能会问,什么是反模式(anti-pattern) ?反模式 就是频繁出现的应用程序设计缺陷,已经成为所有人都应该注意的问题。我在这里将从较高的层次进行讨论,而不涉及语法错误和链接问题。
大多数开发人员听说过关于反模式的一个很好的例子:结构化查询语言(Structured Query Language,SQL)的错误使用导致 Web 站点受到 SQL 注入攻击。这种反模式使得公司损失惨重,并暴露了客户记录,而且不幸的是没有一种编程语言可以幸免。因此,我们有必要了解这种模式发生的原理和原因,以及如何避免。
Ajax 反模式也是如此。我并不是说它们将造成公司损失数十亿的收入,但是它们可以搞垮服务器或者提供糟糕的用户体验,这种代价不仅昂贵,而且令人沮丧。
如果理解了发生错误的内容,您将学到很多知识。很多时候,人们仅仅把 Ajax 看作是一种在加载页面后从服务器取回 XML 的方式。这种观点非常狭隘,并且如果被错误使用,将引发应用程序的性能问题。在本文中,我将解释这种观点之所以错误的原因,以及如何修复这种错误。
我见到的很多 Ajax 问题都和滥用 JavaScript 语言内置的计时器功能有关。其中的关键方法是 window.setInterval()
。只要看到这种方法,就需要稍微提高警惕;为什么要使用一个计时器呢?当然,计时器有其用途
—— 比如,动画。
window.setInterval()
方法告诉页面以特定的时间间隔回调某个函数(比如每秒)。大多数浏览器对使用这些计时器总是说得多,做得少,主要是因为 JavaScript
语言是单线程的语言。如果您要求的时间间隔为 1 秒,那么获得的回调时间间隔可能是 1 秒、1.2 秒、9 秒或任何其他时间。
绝对不需要使用计时器的一种情况就是等待 Ajax 请求的完成。以 清单 1 为例。
<html><script> var req = null; function loadUrl( url ) { if(window.XMLHttpRequest) { try { req = new XMLHttpRequest(); } catch(e) { req = false; } } else if(window.ActiveXObject) { try { req = new ActiveXObject('Msxml2.XMLHTTP'); } catch(e) { try { req = new ActiveXObject('Microsoft.XMLHTTP'); } catch(e) { req = false; } } } if(req) { req.open('GET', url, true); req.send(''); } } window.setInterval( function watchReq() { if ( req != null && req.readyState == 4 && req.status == 200 ) { var dobj = document.getElementById( 'htmlDiv' ); dobj.innerHTML = req.responseText; req = null; } }, 1000 ); var url = window.location.toString(); url = url.replace( /antipat1a_polling.html/, 'antipat1_content.html' ); loadUrl( url ); </script><body> Dynamic content is shown between here:<br/> <div id="htmlDiv" style="border:1px solid black;padding:10px;"> </div>And here.</body></html> |
在进行 setInterval
调用之前,所有一切看上去都工作得不错。这个调用将设置监视请求状态的计时器,然后使用下载的资源设置页面内容。
我将展示一个更好的解决方案,用来计算出什么时候请求能够完成。同时,清单 2 展示了页面正在请求的文件。
<b>Hello there</b> |
同时 图 1 显示了在我的浏览器中看到的页面。
所以,您可能会问自己,“它现在可以工作,不是吗?如果没有出现故障的话,为什么要修复呢?” 实际上已经出现故障了,因为程序运行得非常慢。计时器将时间间隔设置为 1 秒,随着时间的流逝,请求完全超过了时间间隔。所以,您将看到页面首先出现一个空的框,然后再等待一秒钟,忽然出现大量的内容。多么糟糕!
如何解决呢?Ajax 天生就是异步的。难道不需要进行轮询循环就能查看何时完成请求吗?
结果证明,并非如此。正如我在 清单 3
中展示的一样,XMLHTTPRequest
对象所提供的全部内容是一个名为 onreadystatechange
的回调机制。(多么好听的名字,让人想起了 VAX
PDP/11s)。
<html><script> var req = null; function processReqChange() { if (req.readyState == 4 && req.status == 200 ) { var dobj = document.getElementById( 'htmlDiv' ); dobj.innerHTML = req.responseText; } } function loadUrl( url ) { ... if(req) { req.onreadystatechange = processReqChange; req.open('GET', url, true); req.send(''); } } var url = window.location.toString(); url = url.replace( /antipat1a_fixed.html/, 'antipat1_content.html' ); loadUrl( url ); </script> ... |
这个新代码只是查看请求对象是否发生改变,以响应 onreadystatechange
回调。然后,在完成后更新页面。
最后的结果是一个加载神速的页面。页面出现后,新的内容几乎是立即填充了页面框。为什么呢?因为请求完成后就立即调用了代码,然后填充页面。没有必要将时间浪费在无聊的计时器上。
轮询反模式的另一个变体是:页面反复向服务器发送请求,即使请求没有发生变化。请看 清单 4 所示的搜索页面。
<html><script> var req = null; function processReqChange() { if (req.readyState == 4 && req.status == 200 ) { var dobj = document.getElementById( 'htmlDiv' ); dobj.innerHTML = req.responseText; } } function loadUrl( url ) { ... } window.setInterval( function watchSearch() { var url = window.location.toString(); var searchUrl = 'antipat1_content.html?s='+searchText.value; url = url.replace( /antipat1b_polling.html/, searchUrl ); loadUrl( url ); }, 1000 ); </script><body><form> Search <input id="searchText" type="text">:<br/> <div id="htmlDiv" style="border:1px solid black;padding:10px;"> </div></form></body></html> |
您可以看到浏览器中的页面能够发挥作用,如 图 2 所示。
多么美妙。这样看来,页面非常合理。当我改变搜索文本时,显示结果的区域也将根据新的搜索条件改变(也许并不完全如此,但是如果为请求安装一个真正的搜索引擎,它就会这样做)。
问题是 JavaScript 代码使用 window.setInterval
来不断地生成请求,即使搜索字段没有发生更改。这将消耗网络带宽,并消耗服务器时间。对于一个流行的站点来说,这可是一个致命的组合。
解决方法就是对搜索框使用事件回调,如 清单 5 所示。
<html><script> var req = null; function processReqChange() { ... } function loadUrl( url ) { ... } var seachTimer = null; function runSearch() { if ( seachTimer != null ) window.clearTimeout( seachTimer ); seachTimer = window.setTimeout( function watchSearch() { var url = window.location.toString(); var searchUrl = 'antipat1_content.html?s='+searchText.value; url = url.replace( /antipat1b_fixed.html/, searchUrl ); loadUrl( url ); seachTimer = null; }, 1000 ); } </script><body><form> Search <input id="searchText" type="text" onkeyup="runSearch()">:<br/> <div id="htmlDiv" style="border:1px solid black;padding:10px;"> </div></form></body></html> |
这里,我将 runSearch()
函数与搜索框的 onkeyup()
方法关联起来。通过这样做,当用户在搜索框中输入内容时,我将得到回调。
runSearch()
函数执行得非常漂亮。它为调用服务器并实际运行搜索的另一个方法设置了一个超时。如果在设置之前还没有超时,那么将清除该超时。为什么?因为这将允许用户输入大量的文本;然后,当用户按下最后一个键时,第二种方法将运行搜索。通过这种方法,用户将不再被不断闪烁的显示打扰。
|
许多 Ajax 反模式源于对 XMLHTTPRequest
对象机制的误解。我经常看到的一种情况就是,用户没有在回调中检查对象的 readyState
或 status
字段。请查看 清单 6
以理解我所说的含义。
<html><script> var req = null; function processReqChange() { var dobj = document.getElementById( 'htmlDiv' ); dobj.innerHTML = req.responseText; } ... </code> <p>Everything looks okay. And on small requests, and on some browsers, it's probably fine. But many requests are large enough to call several calls to the <code type="inline">onreadystatechange</code> handler before they finish. So, your callback might be working with incomplete data.</p> <p>The right way to do it is shown in <a href="#list7">Listing 7</a>.</p> <code type="section"> <heading refname="list7" type="code">Listing 7. Antipat2_fixed.html</heading> <html><script> var req = null; function processReqChange() { if (req.readyState == 4 && req.status == 200 ) { var dobj = document.getElementById( 'htmlDiv' ); dobj.innerHTML = req.responseText; } } ... |
没有太多的代码,并且它可以在所有浏览器上工作。
我注意到,和其他浏览器相比,这个问题在 Windows® Internet Explorer® 7 上尤为突出。Internet Explorer 7 对
onreadystatechange
进行多次回调 ——
我的意思是说即使对小的请求也多次
进行回调。因此,需要正确编写处理程序。
|
在我工作的一家公司中,所有的谈论都是关于 “在网络的边缘实现智能化”。关于这个简单思想的另一个比较有趣的说法就是:通过在桌面上实现浏览器的智能化工作来替代服务器中的全面处理。
但是在页面中实现智能化意味着在其中使用大量的 JavaScript 代码。这样做有一个很大的弊端:浏览器兼容性。确实需要在每个流行的浏览器上测试 JavaScript 代码中每个关键行 —— 或者至少,对客户最可能使用的浏览器进行测试。所有这些都意味着大量的工作。以 清单 8 所示的复杂 Ajax 代码为例。
<html><head><script> var req = null; function processReqChange() { if (req.readyState == 4 && req.status == 200 && req.responseXML ) { var dtable = document.getElementById( 'dataBody' ); var nl = req.responseXML.getElementsByTagName( 'movie' ); for( var i = 0; i < nl.length; i++ ) { var nli = nl.item( i ); var elYear = nli.getElementsByTagName( 'year' ); var year = elYear.item(0).firstChild.nodeValue; var elTitle = nli.getElementsByTagName( 'title' ); var title = elTitle.item(0).firstChild.nodeValue; var elTr = dtable.insertRow( -1 ); var elYearTd = elTr.insertCell( -1 ); elYearTd.innerHTML = year; var elTitleTd = elTr.insertCell( -1 ); elTitleTd.innerHTML = title; } } } function loadXMLDoc( url ) { if(window.XMLHttpRequest) { try { req = new XMLHttpRequest(); } catch(e) { req = false; } } else if(window.ActiveXObject) { try { req = new ActiveXObject('Msxml2.XMLHTTP'); } catch(e) { try { req = new ActiveXObject('Microsoft.XMLHTTP'); } catch(e) { req = false; } } } if(req) { req.onreadystatechange = processReqChange; req.open('GET', url, true); req.send(''); } } var url = window.location.toString(); url = url.replace( /antipat3_complex.html/, 'antipat3_data.xml' ); loadXMLDoc( url ); </script></head><body> <table cellspacing="0" cellpadding="3" width="100%"><tbody id="dataBody"> <tr> <th width="20%">Year</th> <th width="80%">Title</th> </tr> </tbody></table></body></html> |
这段代码从 清单 9 所示的 XML 文件中读取数据,然后将它变为表格格式。
<movies> <movie> <year>1993</year> <title>Jurassic Park</title> </movie> <movie> <year>1997</year> <title>The Lost World: Jurassic Park</title> </movie> <movie> <year>2001</year> <title>Jurassic Park III</title> </movie> </movies> |
可以看到如 图 3 所示的结果。
这其实不是糟糕的代码。只不过是用大量的代码执行一个实际上相当简单的任务。产生的页面一点儿都不复杂。它不能在客户端对页面进行排序和搜索。事实上,几乎没有理由对 XML 和 HTML 进行复杂的转换。
难道不能像 清单 10 那样让服务器返回 HTML 而不是 XML,从而变得更简单点儿吗?
<html><script> var req = null; function processReqChange() { if (req.readyState == 4 && req.status == 200 ) { var dobj = document.getElementById( 'tableDiv' ); dobj.innerHTML = req.responseText; } } function loadUrl( url ) { ... } var url = window.location.toString(); url = url.replace( /antipat3_fixed.html/, 'antipat3_content.html' ); loadUrl( url ); </script><body><div id="tableDiv"></div></body></html> |
事实上,这样更加简单。所有创建复杂表行和单元格的代码被替换为页面中 <div>
标记的一组简单的 innerHTML
。 Voilà!
从服务器返回的 HTML 如 清单 11 所示。
<table cellspacing="0" cellpadding="3" width="100%"> <tbody id="dataBody"> <tr> <th width="20%">Year</th> <th width="80%">Title</th> </tr> <tr> <td>1993</td> <td>Jurassic Park</td> </tr> <tr> <td>1997</td> <td>The Lost World: Jurassic Park</td> </tr> <tr> <td>2001</td> <td>Jurassic Park III</td> </tr> </tbody> </table> |
对于所有任务,选择是在服务器上处理,还是在客户机上处理取决于任务的需求。本文的例子相当简单:提供电影表。如果任务更复杂的话 —— 可能会进行分类、搜索、添加、删除或动态交互(单击电影名将出现更多信息)—— 那么可以在客户端使用更加复杂的代码。事实上,在本文的结尾我将演示在客户机上进行排序,从而反面论证在服务器上施加大量负载的情形。
也许所有示例中最好的一个就是 Google Maps。Google Maps 执行了很好的任务 —— 将富客户端的代码与服务器端的智能映射引擎结合了起来。我将使用这个服务作为例子,说明如何确定在哪里执行什么样的处理。
|
所有关于使 Web 浏览器读取 XML 数据源并动态呈现它们的夸大其辞,可能让您觉得这是惟一可用的方法。然而,这种想法是错误的,因为非常聪明的工程师已经使用过 Ajax 传送技术来发送 JavaScript 代码而不是 XML。请看 清单 12 所示的电影表示例。
<html><head><script> var req = null; function processReqChange() { if (req.readyState == 4 && req.status == 200 ) { var dtable = document.getElementById( 'dataBody' ); var movies = eval( req.responseText ); for( var i = 0; i < movies.length; i++ ) { var elTr = dtable.insertRow( -1 ); var elYearTd = elTr.insertCell( -1 ); elYearTd.innerHTML = movies[i].year; var elTitleTd = elTr.insertCell( -1 ); elTitleTd.innerHTML = movies[i].name; } } } function loadXMLDoc( url ) { ... } var url = window.location.toString(); url = url.replace( /antipat4_fixed.html/, 'antipat4_data.js' ); loadXMLDoc( url ); </script></head><body> <table cellspacing="0" cellpadding="3" width="100%"> <tbody id="dataBody"><tr> <th width="20%">Year</th> <th width="80%">Title</th> </tr></tbody></table></body></html> |
这个示例没有从服务器读取 XML,它读取的是 JavaScript 代码。然后使用 JavaScript 代码中的 eval()
函数获取数据,然后再使用这些数据快速构建表。
清单 13 展示了 JavaScript 代码。
[ { year: 1993, name: 'Jurassic Park' }, { year: 1997, name: 'The Lost World: Jurassic Park' }, { year: 2001, name: 'Jurassic Park III' } ] |
这个功能要求服务器使用 JavaScript 语言进行通信。不过这通常不是什么大问题。大多数流行的 Web 语言已经支持 JavaScript Object Notation(JSON)输出。
优势是明显的。在这个示例当中,通过使用 JavaScript 语言,下载到客户机的数据减少了 52%。同样,性能也得到了提升。读取 JavaScript 代码的速度快了 9%。9% 可能看上去不是很大,但是要记住这是个非常基础的示例。更大的数据块或者更复杂的结构需要更多 XML 解析代码,而所需的 JavaScript 代码数量不会变。
|
在服务器上执行很少的任务的反面论证是在其上执行大量的操作。正如我在前面提到的,这是一个需要权衡的问题。但是,我想说明的是如何在客户机上对电影表执行排序,从而为服务器减轻负载。
清单 14 显示了可排序的电影表。
<html><head><script> var req = null; var movies = null; function processReqChange() { if (req.readyState == 4 && req.status == 200 ) { movies = eval( req.responseText ); runSort( 'year' ); } } function runSort( key ) { if ( key == 'name' ) movies.sort( function( a, b ) { if ( a.name < b.name ) return -1; if ( a.name > b.name ) return 1; return 0; } ); else movies.sort( function( a, b ) { if ( a.year < b.year ) return -1; if ( a.year > b.year ) return 1; return 0; } ); var dtable = document.getElementById( 'dataBody' ); while( dtable.rows.length > 1 ) dtable.deleteRow( 1 ); for( var i = 0; i < movies.length; i++ ) { var elTr = dtable.insertRow( -1 ); var elYearTd = elTr.insertCell( -1 ); elYearTd.innerHTML = movies[i].year; var elTitleTd = elTr.insertCell( -1 ); elTitleTd.innerHTML = movies[i].name; } } function loadXMLDoc( url ) { ... } var url = window.location.toString(); url = url.replace( /antipat5_sort.html/, 'antipat4_data.js' ); loadXMLDoc( url ); </script></head><body> <table cellspacing="0" cellpadding="3" width="100%"> <tbody id="dataBody"><tr> <th width="20%"><a href="javascript: void runSort('year')">Year</a></th> <th width="80%"><a href="javascript: void runSort('name')">Title</a></th> </tr></tbody></table></body></html> |
这是一个相当简单的示例。它无法处理那些很可能需要好几页显示的特别长的列表。但是它确实说明了创建一个能够快速排序的表非常简单,并且无需刷新页面,也不需要服务器来执行麻烦无聊的排序工作。
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