Ajax工做原理及實例
一、關於ajax的名字 javascript
ajax 的全稱是Asynchronous JavaScript and XML，其中，Asynchronous 是異步的意思，它有別於傳統web開發中採用的同步的方式。html
二、關於同步和異步 java
步傳輸是面向字符的傳輸，它的單位是字符；而同步傳輸是面向比特的傳輸，它的單位是楨，它傳輸的時候要求接受方和發送方的時鐘是保持一致的。jquery
具體來講，異步傳輸是將比特分紅小組來進行傳送。通常每一個小組是一個8位字符，在每一個小組的頭部和尾部都有一個開始位和一箇中止位，它在傳送過程當中接收方和發送方的時鐘不要求一致，也就是說，發送方能夠在任什麼時候刻發送這些小組，而接收方並不知道它何時到達。一個最明顯的例子就是計算機鍵盤和主機的通訊，按下一個鍵的同時向主機發送一個8比特位的ASCII代 碼，鍵盤能夠在任什麼時候刻發送代碼，這取決於用戶的輸入速度，內部的硬件必須可以在任什麼時候刻接收一個鍵入的字符。這是一個典型的異步傳輸過程。異步傳輸存在 一個潛在的問題，即接收方並不知道數據會在何時到達。在它檢測到數據並作出響應以前，第一個比特已通過去了。這就像有人出乎意料地從後面走上來跟你說 話，而你沒來得及反應過來，漏掉了最前面的幾個詞。所以，每次異步傳輸的信息都以一個起始位開頭，它通知接收方數據已經到達了，這就給了接收方響應、接收 和緩存數據比特的時間；在傳輸結束時，一箇中止位表示該次傳輸信息的終止。按照慣例，空閒（沒有傳送數據）的線路實際攜帶着一個表明二進制1的信號。步傳輸的開始位使信號變成0，其餘的比特位使信號隨傳輸的數據信息而變化。最後，中止位使信號從新變回1，該信號一直保持到下一個開始位到達。例如在鍵盤上數字「1」，按照8比特位的擴展ASCII編碼，將發送「00110001」，同時須要在8比特位的前面加一個起始位，後面一箇中止位。web
同步傳輸的比特分組要大得多。它不是獨立地發送每一個字符，每一個字符都有本身的開始位和中止位，而是把它們組合起來一塊兒發送。咱們將這些組合稱爲數據幀，或簡稱爲幀。ajax
數據幀的第一部分包含一組同步字符，它是一個獨特的比特組合，相似於前面提到的起始位，用於通知接收方一個幀已經到達，但它同時還能確保接收方的採樣速度和比特的到達速度保持一致，使收發雙方進入同步。json
幀的最後一部分是一個幀結束標記。與同步字符同樣，它也是一個獨特的比特串，相似於前面提到的中止位，用於表示在下一幀開始以前沒有別的即將到達的數據了。數組
同步傳輸一般要比異步傳輸快速得多。接收方沒必要對每一個字符進行開始和中止的操做。一旦檢測到幀同步字符，它就在接下來的數據到達時接收它們。另外，同步傳輸的開銷也比較少。例如，一個典型的幀可能有500字節（即4000比特）的數據，其中可能只包含100比特的開銷。這時，增長的比特位使傳輸的比特總數增長2.5%，這與異步傳輸中25 %的增值要小得多。隨着數據幀中實際數據比特位的增長，開銷比特所佔的百分比將相應地減小。可是，數據比特位越長，緩存數據所須要的緩衝區也越大，這就限制了一個幀的大小。另外，幀越大，它佔據傳輸媒體的連續時間也越長。在極端的狀況下，這將致使其餘用戶等得過久。瀏覽器
三、ajax所包含的技術緩存
ajax並不是一種新的技術，而是幾種原有技術的結合體。它由下列技術組合而成。
1.使用CSS和XHTML來表示。
2. 使用DOM模型來交互和動態顯示。
3.使用XMLHttpRequest來和服務器進行異步通訊。
4.使用javascript來綁定和調用。
在上面幾中技術中，除了XmlHttpRequest對象之外，其它全部的技術都是基於web標準而且已經獲得了普遍使用的，XMLHttpRequest雖然目前尚未被W3C所採納，可是它已是一個事實的標準，由於目前幾乎全部的主流瀏覽器都支持它。
四、ajax原理和XmlHttpRequest對象
Ajax的原理簡單來講經過XmlHttpRequest對象來向服務器發異步請求，從服務器得到數據，而後用javascript來操做DOM而更新頁面。這其中最關鍵的一步就是從服務器得到請求數據。要清楚這個過程和原理，咱們必須對 XMLHttpRequest有所瞭解。
XMLHttpRequest是ajax的核心機制，它是在IE5中首先引入的，是一種支持異步請求的技術。簡單的說，也就是javascript能夠及時向服務器提出請求和處理響應，而不阻塞用戶。達到無刷新的效果。
因此咱們先從XMLHttpRequest講起，來看看它的工做原理。
首先，咱們先來看看XMLHttpRequest這個對象的屬性。
它的屬性有：
onreadystatechange 每次狀態改變所觸發事件的事件處理程序。
responseText 從服務器進程返回數據的字符串形式。
responseXML 從服務器進程返回的DOM兼容的文檔數據對象。
status 從服務器返回的數字代碼，好比常見的404（未找到）和200（已就緒）
status Text 伴隨狀態碼的字符串信息
readyState 對象狀態值
0 (未初始化) 對象已創建，可是還沒有初始化（還沒有調用open方法）
1 (初始化) 對象已創建，還沒有調用send方法
2 (發送數據) send方法已調用，可是當前的狀態及http頭未知
3 (數據傳送中) 已接收部分數據，由於響應及http頭不全，這時經過responseBody和responseText獲取部分數據會出現錯誤，
4 (完成) 數據接收完畢,此時能夠經過經過responseXml和responseText獲取完整的迴應數據
可是，因爲各瀏覽器之間存在差別，因此建立一個XMLHttpRequest對象可能須要不一樣的方法。這個差別主要體如今IE和其它瀏覽器之間。下面是一個比較標準的建立XMLHttpRequest對象的方法。
function CreateXmlHttp() {
//非IE瀏覽器建立XmlHttpRequest對象
if (window.XmlHttpRequest) {
xmlhttp = new XmlHttpRequest();
}
//IE瀏覽器建立XmlHttpRequest對象
if (window.ActiveXObject) {
try {
xmlhttp = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
}
catch (e) {
try {
xmlhttp = new ActiveXObject("msxml2.XMLHTTP");
}
catch (ex) { }
}
}
}
function Ustbwuyi() {
var data = document.getElementById("username").value;
CreateXmlHttp();
if (!xmlhttp) {
alert("建立xmlhttp對象異常！");
return false;
}
xmlhttp.open("POST", url, false);
xmlhttp.onreadystatechange = function () {
if (xmlhttp.readyState == 4) {
document.getElementById("user1").innerHTML = "數據正在加載...";
if (xmlhttp.status == 200) {
document.write(xmlhttp.responseText);
}
}
}
xmlhttp.send();
}
如上所示，函數首先檢查XMLHttpRequest的總體狀態而且保證它已經完成（readyStatus=4），即數據已經發送完畢。而後根據服務器的設定詢問請求狀態，若是一切已經就緒（status=200），那麼就執行下面須要的操做。
對於XmlHttpRequest的兩個方法，open和send，其中open方法指定了：
a、向服務器提交數據的類型，即post仍是get。
b、請求的url地址和傳遞的參數。
c、傳輸方式，false爲同步，true爲異步。默認爲true。若是是異步通訊方式(true)，客戶機就不等待服務器的響應；若是是同步方式(false)，客戶機就要等到服務器返回消息後纔去執行其餘操做。咱們須要根據實際須要來指定同步方式，在某些頁面中，可能會發出多個請求，甚至是有組織有計劃有隊形大規模的高強度的request，然後一個是會覆蓋前一個的，這個時候固然要指定同步方式。
Send方法用來發送請求。
知道了XMLHttpRequest的工做流程，咱們能夠看出，XMLHttpRequest是徹底用來向服務器發出一個請求的，它的做用也侷限於此，但它的做用是整個ajax實現的關鍵，由於ajax無非是兩個過程，發出請求和響應請求。而且它徹底是一種客戶端的技術。而XMLHttpRequest正是處理了服務器端和客戶端通訊的問題因此纔會如此的重要。
如今，咱們對ajax的原理大概能夠有一個瞭解了。咱們能夠把服務器端當作一個數據接口，它返回的是一個純文本流，固然，這個文本流能夠是XML格式，能夠是Html，能夠是Javascript代碼，也能夠只是一個字符串。這時候，XMLHttpRequest向服務器端請求這個頁面，服務器端將文本的結果寫入頁面，這和普通的web開發流程是同樣的，不一樣的是，客戶端在異步獲取這個結果後，不是直接顯示在頁面，而是先由javascript來處理，而後再顯示在頁面。至於如今流行的不少ajax控件，好比magicajax等，能夠返回DataSet等其它數據類型，只是將這個過程封裝了的結果，本質上他們並無什麼太大的區別。
五、ajax的缺點
下面我着重講一講ajax的缺陷，由於平時咱們大多注意的都是ajax給咱們所帶來的好處諸如用戶體驗的提高。而對ajax所帶來的缺陷有所忽視。
下面所闡述的ajax的缺陷都是它先天所產生的。
一、ajax幹掉了back按鈕，即對瀏覽器後退機制的破壞。後退按鈕是一個標準的web站點的重要功能，可是它無法和js進行很好的合做。這是ajax所帶來的一個比較嚴重的問題，由於用戶每每是但願可以經過後退來取消前一次操做的。那麼對於這個問題有沒有辦法？答案是確定的，用過Gmail的知道，Gmail下面採用的ajax技術解決了這個問題，在Gmail下面是能夠後退的，可是，它也並不能改變ajax的機制，它只是採用的一個比較笨可是有效的辦法，即用戶單擊後退按鈕訪問歷史記錄時，經過建立或使用一個隱藏的IFRAME來重現頁面上的變動。（例如，當用戶在Google Maps中單擊後退時，它在一個隱藏的IFRAME中進行搜索，而後將搜索結果反映到Ajax元素上，以便將應用程序狀態恢復到當時的狀態。）
可是，雖說這個問題是能夠解決的，可是它所帶來的開發成本是很是高的，和ajax框架所要求的快速開發是相背離的。這是ajax所帶來的一個很是嚴重的問題。
二、安全問題
技術同時也對IT企業帶來了新的安全威脅，ajax技術就如同對企業數據創建了一個直接通道。這使得開發者在不經意間會暴露比之前更多的數據和服務器邏輯。ajax的邏輯能夠對客戶端的安全掃描技術隱藏起來，容許黑客從遠端服務器上創建新的攻擊。還有ajax也難以免一些已知的安全弱點，諸如跨站點腳步攻擊、SQL注入攻擊和基於credentials的安全漏洞等。
三、對搜索引擎的支持比較弱。
四、破壞了程序的異常機制。至少從目前看來，像ajax.dll，ajaxpro.dll這些ajax框架是會破壞程序的異常機制的。關於這個問題，我曾經在開發過程當中遇到過，可是查了一下網上幾乎沒有相關的介紹。後來我本身作了一次試驗，分別採用ajax和傳統的form提交的模式來刪除一條數據……給咱們的調試帶來了很大的困難。
五、另外，像其餘方面的一些問題，好比說違背了url和資源定位的初衷。例如，我給你一個url地址，若是採用了ajax技術，也許你在該url地址下面看到的和我在這個url地址下看到的內容是不一樣的。這個和資源定位的初衷是相背離的。
六、一些手持設備（如手機、PDA等）如今還不能很好的支持ajax，好比說咱們在手機的瀏覽器上打開採用ajax技術的網站時，它目前是不支持的，固然，這個問題和咱們沒太多關係。
五、$.ajax()方法詳解
jquery中的ajax方法參數老是記不住，這裏記錄一下。
1.url:
要求爲String類型的參數，（默認爲當前頁地址）發送請求的地址。
2.type:
要求爲String類型的參數，請求方式（post或get）默認爲get。注意其餘http請求方法，例如put和delete也可使用，但僅部分瀏覽器支持。
3.timeout:
要求爲Number類型的參數，設置請求超時時間（毫秒）。此設置將覆蓋$.ajaxSetup()方法的全局設置。
4.async:
要求爲Boolean類型的參數，默認設置爲true，全部請求均爲異步請求。若是須要發送同步請求，請將此選項設置爲false。注意，同步請求將鎖住瀏覽器，用戶其餘操做必須等待請求完成才能夠執行。
5.cache:
要求爲Boolean類型的參數，默認爲true（當dataType爲script時，默認爲false），設置爲false將不會從瀏覽器緩存中加載請求信息。
6.data:
要求爲Object或String類型的參數，發送到服務器的數據。若是已經不是字符串，將自動轉換爲字符串格式。get請求中將附加在url後。防止這種自動轉換，能夠查看 processData選項。對象必須爲key/value格式，例如{foo1:"bar1",foo2:"bar2"}轉換爲&foo1=bar1&foo2=bar2。若是是數組，JQuery將自動爲不一樣值對應同一個名稱。例如{foo:["bar1","bar2"]}轉換爲&foo=bar1&foo=bar2。
7.dataType:
要求爲String類型的參數，預期服務器返回的數據類型。若是不指定，JQuery將自動根據http包mime信息返回responseXML或responseText，並做爲回調函數參數傳遞。可用的類型以下：
xml：返回XML文檔，可用JQuery處理。
html：返回純文本HTML信息；包含的script標籤會在插入DOM時執行。
script：返回純文本JavaScript代碼。不會自動緩存結果。除非設置了cache參數。注意在遠程請求時（不在同一個域下），全部post請求都將轉爲get請求。
json：返回JSON數據。
jsonp：JSONP格式。使用SONP形式調用函數時，例如myurl?callback=?，JQuery將自動替換後一個「?」爲正確的函數名，以執行回調函數。
text：返回純文本字符串。
8.beforeSend：
要求爲Function類型的參數，發送請求前能夠修改XMLHttpRequest對象的函數，例如添加自定義HTTP頭。在beforeSend中若是返回false能夠取消本次ajax請求。XMLHttpRequest對象是唯一的參數。
function(XMLHttpRequest){
this; //調用本次ajax請求時傳遞的options參數
}
9.complete：
要求爲Function類型的參數，請求完成後調用的回調函數（請求成功或失敗時均調用）。參數：XMLHttpRequest對象和一個描述成功請求類型的字符串。
function(XMLHttpRequest, textStatus){
this; //調用本次ajax請求時傳遞的options參數
}
10.success：要求爲Function類型的參數，請求成功後調用的回調函數，有兩個參數。
(1)由服務器返回，並根據dataType參數進行處理後的數據。
(2)描述狀態的字符串。
function(data, textStatus){
//data多是xmlDoc、jsonObj、html、text等等
this; //調用本次ajax請求時傳遞的options參數
}
11.error:
要求爲Function類型的參數，請求失敗時被調用的函數。該函數有3個參數，即XMLHttpRequest對象、錯誤信息、捕獲的錯誤對象(可選)。ajax事件函數以下：
function(XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown){
//一般狀況下textStatus和errorThrown只有其中一個包含信息
this; //調用本次ajax請求時傳遞的options參數
}
12.contentType：
要求爲String類型的參數，當發送信息至服務器時，內容編碼類型默認爲"application/x-www-form-urlencoded"。該默認值適合大多數應用場合。
13.dataFilter：
要求爲Function類型的參數，給Ajax返回的原始數據進行預處理的函數。提供data和type兩個參數。data是Ajax返回的原始數據，type是調用jQuery.ajax時提供的dataType參數。函數返回的值將由jQuery進一步處理。
function(data, type){
//返回處理後的數據
return data;
}
14.dataFilter：
要求爲Function類型的參數，給Ajax返回的原始數據進行預處理的函數。提供data和type兩個參數。data是Ajax返回的原始數據，type是調用jQuery.ajax時提供的dataType參數。函數返回的值將由jQuery進一步處理。
function(data, type){
//返回處理後的數據
return data;
}
15.global：
要求爲Boolean類型的參數，默認爲true。表示是否觸發全局ajax事件。設置爲false將不會觸發全局ajax事件，ajaxStart或ajaxStop可用於控制各類ajax事件。
16.ifModified：
要求爲Boolean類型的參數，默認爲false。僅在服務器數據改變時獲取新數據。服務器數據改變判斷的依據是Last-Modified頭信息。默認值是false，即忽略頭信息。
17.jsonp：
要求爲String類型的參數，在一個jsonp請求中重寫回調函數的名字。該值用來替代在"callback=?"這種GET或POST請求中URL參數裏的"callback"部分，例如{jsonp:'onJsonPLoad'}會致使將"onJsonPLoad=?"傳給服務器。
18.username：
要求爲String類型的參數，用於響應HTTP訪問認證請求的用戶名。
19.password：
要求爲String類型的參數，用於響應HTTP訪問認證請求的密碼。
20.processData：
要求爲Boolean類型的參數，默認爲true。默認狀況下，發送的數據將被轉換爲對象（從技術角度來說並不是字符串）以配合默認內容類型"application/x-www-form-urlencoded"。若是要發送DOM樹信息或者其餘不但願轉換的信息，請設置爲false。
21.scriptCharset：
要求爲String類型的參數，只有當請求時dataType爲"jsonp"或者"script"，而且type是GET時纔會用於強制修改字符集(charset)。一般在本地和遠程的內容編碼不一樣時使用。
案例代碼：
$(function(){
$('#send').click(function(){
$.ajax({
type: "GET",
url: "test.json",
data: {username:$("#username").val(), content:$("#content").val()},
dataType: "json",
success: function(data){
$('#resText').empty(); //清空resText裏面的全部內容
var html = '';
$.each(data, function(commentIndex, comment){
html += '<div class="comment"><h6>' + comment['username']
+ ':</h6><p class="para"' + comment['content']
+ '</p></div>';
});
$('#resText').html(html);
}
});
});
});
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