Ajax原理详细说明

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AJAX

Ajax JavaScript 应用服务器浏览器 Microsoft

Ajax 由 HTML、JavaScript™ 技术、DHTML 和 DOM 组成，这一杰出的方法可以将笨拙的 Web 界面转化成交互性的 Ajax 应用程序。本文的作者是一位 Ajax 专家，他演示了这些技术如何协同工作 —— 从总体概述到细节的讨论 —— 使高效的 Web 开发成为现实。他还揭开了 Ajax 核心概念的神秘面纱，包括 XMLHttpRequest 对象。

五年前，如果不知道 XML，您就是一只无人重视的丑小鸭。十八个月前，Ruby 成了关注的中心，不知道 Ruby 的程序员只能坐冷板凳了。今天，如果想跟上最新的技术时尚，那您的目标就是 Ajax。

但是，Ajax 不仅仅是一种时尚，它是一种构建网站的强大方法，而且不像学习一种全新的语言那样困难。

但在详细探讨 Ajax 是什么之前，先让我们花几分钟了解 Ajax 做什么。目前，编写应用程序时有两种基本的选择：

桌面应用程序
Web 应用程序

两者是类似的，桌面应用程序通常以 CD 为介质（有时候可从网站下载）并完全安装到您的计算机上。桌面应用程序可能使用互联网下载更新，但运行这些应用程序的代码在桌面计算机上。Web 应用程序运行在某处的 Web 服务器上 —— 毫不奇怪，要通过 Web 浏览器访问这种应用程序。

不过，比这些应用程序的运行代码放在何处更重要的是，应用程序如何运转以及如何与其进行交互。桌面应用程序一般很快（就在您的计算机上运行，不用等待互联网连接），具有漂亮的用户界面（通常和操作系统有关）和非凡的动态性。可以单击、选择、输入、打开菜单和子菜单、到处巡游，基本上不需要等待。

另一方面，Web 应用程序是最新的潮流，它们提供了在桌面上不能实现的服务（比如 Amazon.com 和 eBay）。但是，伴随着 Web 的强大而出现的是等待，等待服务器响应，等待屏幕刷新，等待请求返回和生成新的页面。

显然这样说过于简略了，但基本的概念就是如此。您可能已经猜到，Ajax 尝试建立桌面应用程序的功能和交互性，与不断更新的 Web 应用程序之间的桥梁。可以使用像桌面应用程序中常见的动态用户界面和漂亮的控件，不过是在 Web 应用程序中。

还等什么呢？我们来看看 Ajax 如何将笨拙的 Web 界面转化成能迅速响应的 Ajax 应用程序吧。

老技术，新技巧

在谈到 Ajax 时，实际上涉及到多种技术，要灵活地运用它必须深入了解这些不同的技术（本系列的头几篇文章将分别讨论这些技术）。好消息是您可能已经非常熟悉其中的大部分技术，更好的是这些技术都很容易学习，并不像完整的编程语言（如 Java 或 Ruby）那样困难。

Ajax 的定义

顺便说一下，Ajax 是 Asynchronous JavaScript and XML（以及 DHTML 等）的缩写。这个短语是 Adaptive Path 的 Jesse James Garrett 发明的（请参阅参考资料），按照 Jesse 的解释，这不是个首字母缩写词。

下面是 Ajax 应用程序所用到的基本技术：

HTML 用于建立 Web 表单并确定应用程序其他部分使用的字段。
JavaScript 代码是运行 Ajax 应用程序的核心代码，帮助改进与服务器应用程序的通信。
DHTML 或 Dynamic HTML，用于动态更新表单。我们将使用div、span和其他动态 HTML 元素来标记 HTML。
文档对象模型 DOM 用于（通过 JavaScript 代码）处理 HTML 结构和（某些情况下）服务器返回的 XML。

我们来进一步分析这些技术的职责。以后的文章中我将深入讨论这些技术，目前只要熟悉这些组件和技术就可以了。对这些代码越熟悉，就越容易从对这些技术的零散了解转变到真正把握这些技术（同时也真正打开了 Web 应用程序开发的大门）。

XMLHttpRequest 对象

要了解的一个对象可能对您来说也是最陌生的，即XMLHttpRequest。这是一个 JavaScript 对象，创建该对象很简单，如清单 1 所示。

清单 1. 创建新的 XMLHttpRequest 对象

var xmlHttp = new XMLHttpRequest();

</script>

下一期文章中将进一步讨论这个对象，现在要知道这是处理所有服务器通信的对象。继续阅读之前，先停下来想一想：通过XMLHttpRequest对象与服务器进行对话的是 JavaScript 技术。这不是一般的应用程序流，这恰恰是 Ajax 的强大功能的来源。

在一般的 Web 应用程序中，用户填写表单字段并单击 Submit 按钮。然后整个表单发送到服务器，服务器将它转发给处理表单的脚本（通常是 PHP 或 Java，也可能是 CGI 进程或者类似的东西），脚本执行完成后再发送回全新的页面。该页面可能是带有已经填充某些数据的新表单的 HTML，也可能是确认页面，或者是具有根据原来表单中输入数据选择的某些选项的页面。当然，在服务器上的脚本或程序处理和返回新表单时用户必须等待。屏幕变成一片空白，等到服务器返回数据后再重新绘制。这就是交互性差的原因，用户得不到立即反馈，因此感觉不同于桌面应用程序。

Ajax 基本上就是把 JavaScript 技术和XMLHttpRequest对象放在 Web 表单和服务器之间。当用户填写表单时，数据发送给一些 JavaScript 代码而不是直接发送给服务器。相反，JavaScript 代码捕获表单数据并向服务器发送请求。同时用户屏幕上的表单也不会闪烁、消失或延迟。换句话说，JavaScript 代码在幕后发送请求，用户甚至不知道请求的发出。更好的是，请求是异步发送的，就是说 JavaScript 代码（和用户）不用等待服务器的响应。因此用户可以继续输入数据、滚动屏幕和使用应用程序。

然后，服务器将数据返回 JavaScript 代码（仍然在 Web 表单中），后者决定如何处理这些数据。它可以迅速更新表单数据，让人感觉应用程序是立即完成的，表单没有提交或刷新而用户得到了新数据。JavaScript 代码甚至可以对收到的数据执行某种计算，再发送另一个请求，完全不需要用户干预！这就是XMLHttpRequest的强大之处。它可以根据需要自行与服务器进行交互，用户甚至可以完全不知道幕后发生的一切。结果就是类似于桌面应用程序的动态、快速响应、高交互性的体验，但是背后又拥有互联网的全部强大力量。

加入一些 JavaScript

得到XMLHttpRequest的句柄后，其他的 JavaScript 代码就非常简单了。事实上，我们将使用 JavaScript 代码完成非常基本的任务：

获取表单数据：JavaScript 代码很容易从 HTML 表单中抽取数据并发送到服务器。
修改表单上的数据：更新表单也很简单，从设置字段值到迅速替换图像。
解析 HTML 和 XML：使用 JavaScript 代码操纵 DOM（请参阅下一节），处理 HTML 表单服务器返回的 XML 数据的结构。

对于前两点，需要非常熟悉getElementById()方法，如清单 2 所示。

清单 2. 用 JavaScript 代码捕获和设置字段值

// Get the value of the "phone" field and stuff it in a variable called phone

var phone = document.getElementById("phone").value;

// Set some values on a form using an array called response

document.getElementById("order").value = response[0];

document.getElementById("address").value = response[1];

这里没有特别需要注意的地方，真是好极了！您应该认识到这里并没有非常复杂的东西。只要掌握了XMLHttpRequest，Ajax 应用程序的其他部分就是如清单 2 所示的简单 JavaScript 代码了，混合有少量的 HTML。同时，还要用一点儿 DOM，我们就来看看吧。

以 DOM 结束

最后还有 DOM，即文档对象模型。可能对有些读者来说 DOM 有点儿令人生畏，HTML 设计者很少使用它，即使 JavaScript 程序员也不大用到它，除非要完成某项高端编程任务。大量使用 DOM 的是复杂的 Java 和 C/C++ 程序，这可能就是 DOM 被认为难以学习的原因。

幸运的是，在 JavaScript 技术中使用 DOM 很容易，也非常直观。现在，按照常规也许应该说明如何使用 DOM，或者至少要给出一些示例代码，但这样做也可能误导您。即使不理会 DOM，仍然能深入地探讨 Ajax，这也是我准备采用的方法。以后的文章将再次讨论 DOM，现在只要知道可能需要 DOM 就可以了。当需要在 JavaScript 代码和服务器之间传递 XML 和改变 HTML 表单的时候，我们再深入研究 DOM。没有它也能做一些有趣的工作，因此现在就把 DOM 放到一边吧。

回页首

获取 Request 对象

有了上面的基础知识后，我们来看看一些具体的例子。XMLHttpRequest是 Ajax 应用程序的核心，而且对很多读者来说可能还比较陌生，我们就从这里开始吧。从清单 1 可以看出，创建和使用这个对象非常简单，不是吗？等一等。

还记得几年前的那些讨厌的浏览器战争吗？没有一样东西在不同的浏览器上得到同样的结果。不管您是否相信，这些战争仍然在继续，虽然规模较小。但令人奇怪的是，XMLHttpRequest成了这场战争的牺牲品之一。因此获得XMLHttpRequest对象可能需要采用不同的方法。下面我将详细地进行解释。

使用 Microsoft 浏览器

Microsoft 浏览器 Internet Explorer 使用 MSXML 解析器处理 XML（可以通过参考资料进一步了解 MSXML）。因此如果编写的 Ajax 应用程序要和 Internet Explorer 打交道，那么必须用一种特殊的方式创建对象。

但并不是这么简单。根据 Internet Explorer 中安装的 JavaScript 技术版本不同，MSXML 实际上有两种不同的版本，因此必须对这两种情况分别编写代码。请参阅清单 3，其中的代码在 Microsoft 浏览器上创建了一个XMLHttpRequest。

清单 3. 在 Microsoft 浏览器上创建 XMLHttpRequest 对象

var xmlHttp = false;

try {

xmlHttp = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");

} catch (e) {

try {

xmlHttp = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");

} catch (e2) {

xmlHttp = false;

}

您对这些代码可能还不完全理解，但没有关系。当本系列文章结束的时候，您将对 JavaScript 编程、错误处理、条件编译等有更深的了解。现在只要牢牢记住其中的两行代码：

xmlHttp = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");

和

xmlHttp = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");。

这两行代码基本上就是尝试使用一个版本的 MSXML 创建对象，如果失败则使用另一个版本创建该对象。不错吧？如果都不成功，则将xmlHttp变量设为 false，告诉您的代码出现了问题。如果出现这种情况，可能是因为安装了非 Microsoft 浏览器，需要使用不同的代码。

处理 Mozilla 和非 Microsoft 浏览器

如果选择的浏览器不是 Internet Explorer，或者为非 Microsoft 浏览器编写代码，就需要使用不同的代码。事实上就是清单 1 所示的一行简单代码：

var xmlHttp = new XMLHttpRequest object;。

这行简单得多的代码在 Mozilla、Firefox、Safari、Opera 以及基本上所有以任何形式或方式支持 Ajax 的非 Microsoft 浏览器中，创建了XMLHttpRequest对象。

结合起来

关键是要支持所有浏览器。谁愿意编写一个只能用于 Internet Explorer 或者非 Microsoft 浏览器的应用程序呢？或者更糟，要编写一个应用程序两次？当然不！因此代码要同时支持 Internet Explorer 和非 Microsoft 浏览器。清单 4 显示了这样的代码。

清单 4. 以支持多种浏览器的方式创建 XMLHttpRequest 对象

/* Create a new XMLHttpRequest object to talk to the Web server */

var xmlHttp = false;

/*@cc_on @*/

/*@if (@_jscript_version >= 5)

try {

xmlHttp = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");

} catch (e) {

try {

xmlHttp = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");

} catch (e2) {

xmlHttp = false;

}

@end @*/

if (!xmlHttp && typeof XMLHttpRequest != 'undefined') {

xmlHttp = new XMLHttpRequest();

}

现在先不管那些注释掉的奇怪符号，如@cc_on，这是特殊的 JavaScript 编译器命令，将在下一期针对XMLHttpRequest的文章中详细讨论。这段代码的核心分为三步：

1. 建立一个变量xmlHttp来引用即将创建的XMLHttpRequest对象。

2. 尝试在 Microsoft 浏览器中创建该对象：

o 尝试使用Msxml2.XMLHTTP对象创建它。

o 如果失败，再尝试Microsoft.XMLHTTP对象。

3. 如果仍然没有建立xmlHttp，则以非 Microsoft 的方式创建该对象。

最后，xmlHttp应该引用一个有效的XMLHttpRequest对象，无论运行什么样的浏览器。

关于安全性的一点说明

安全性如何呢？现在浏览器允许用户提高他们的安全等级，关闭 JavaScript 技术，禁用浏览器中的任何选项。在这种情况下，代码无论如何都不会工作。此时必须适当地处理问题，这需要单独的一篇文章来讨论，要放到以后了（这个系列够长了吧？不用担心，读完之前也许您就掌握了）。现在要编写一段健壮但不够完美的代码，对于掌握 Ajax 来说就很好了。以后我们还将讨论更多的细节。

连接 Web 表单

还有什么呢？实际上没有多少了。一个 JavaScript 方法捕捉用户输入表单的信息并将其发送到服务器，另一个 JavaScript 方法监听和处理响应，并在响应返回时设置字段的值。所有这些实际上都依赖于调用第一个 JavaScript 方法，它启动了整个过程。最明显的办法是在 HTML 表单中增加一个按钮，但这是 2001 年的办法，您不这样认为吗？还是像清单 7 这样利用 JavaScript 技术吧。

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