你不知道的 XMLHttpRequest

本文詳細介紹了 XMLHttpRequest 相關知識,涉及內容:javascript

  • AJAX、XMLHTTP、XMLHttpRequest詳解、XMLHttpRequest Level 一、Level 2 詳解php

  • XHR 上傳、下載數據、XHR 流式傳輸、XHR 定時輪詢和長輪詢區別與優缺點、XMLHttpRequest 庫 (Mock.js、Zone.js、Oboe.js、fetch.js)html

  • XMLHttpRequest 經常使用代碼片斷:前端

    • ArrayBuffer 對象轉字符串html5

    • 字符串轉 ArrayBuffer 對象java

    • 建立 XHR 對象node

    • sendAsBinary() polyfilljquery

    • 獲取 XMLHttpRequest 響應體ios

    • 獲取 responseURLgit

    • 驗證請求是否成功

    • 解析查詢參數爲Map對象

    • XHR 下載圖片

    • XHR 上傳圖片

    • XHR 上傳進度條

  • 分析 AJAX 請求狀態爲 0、GET請求方式爲何不能經過send() 方法發送請求體、簡單請求和預請求、XMLHttpRequest對象垃圾回收機制、Get與Post請求區別、如何避免重複發送請求、AJAX 站點 SEO 優化等問題。

AJAX

AJAX 定義

AJAX即「Asynchronous JavaScript and XML」(異步的JavaScriptXML技術),指的是一套綜合了多項技術的瀏覽器網頁開發技術。Ajax的概念由傑西·詹姆士·賈瑞特所提出。

傳統的Web應用容許用戶端填寫表單(form),當提交表單時就向網頁服務器發送一個請求。服務器接收並處理傳來的表單,而後送回一個新的網頁,但這個作法浪費了許多帶寬,由於在先後兩個頁面中的大部分HTML碼每每是相同的。因爲每次應用的溝通都須要向服務器發送請求,應用的迴應時間依賴於服務器的迴應時間。這致使了用戶界面的迴應比本機應用慢得多。

與此不一樣,AJAX應用能夠僅向服務器發送並取回必須的數據,並在客戶端採用JavaScript處理來自服務器的迴應。由於在服務器和瀏覽器之間交換的數據大量減小(大約只有原來的5%)[來源請求],服務器迴應更快了。同時,不少的處理工做能夠在發出請求的客戶端機器上完成,所以Web服務器的負荷也減小了。

相似於DHTMLLAMP,AJAX不是指一種單一的技術,而是有機地利用了一系列相關的技術。雖然其名稱包含XML,但實際上數據格式能夠由JSON代替,進一步減小數據量,造成所謂的AJAJ。而客戶端與服務器也並不須要異步。一些基於AJAX的「派生/合成」式(derivative/composite)的技術也正在出現,如AFLAX。 —— 維基百科

AJAX 應用

AJAX 兼容性

JavaScript 編程的最大問題來自不一樣的瀏覽器對各類技術和標準的支持。

XmlHttpRequest 對象在不一樣瀏覽器中不一樣的建立方法,如下是跨瀏覽器的通用方法:

// Provide the XMLHttpRequest class for IE 5.x-6.x:
// Other browsers (including IE 7.x-8.x) ignore this
//   when XMLHttpRequest is predefined
var xmlHttp;
if (typeof XMLHttpRequest != "undefined") {
    xmlHttp = new XMLHttpRequest();
} else if (window.ActiveXObject) {
    var aVersions = ["Msxml2.XMLHttp.5.0", "Msxml2.XMLHttp.4.0", 
        "Msxml2.XMLHttp.3.0", "Msxml2.XMLHttp", "Microsoft.XMLHttp"];
    for (var i = 0; i < aVersions.length; i++) {
        try {
            xmlHttp = new ActiveXObject(aVersions[i]);
            break;
        } catch (e) {}
    }
}

詳細信息請參考 - Can I use XMLHttpRequest

AJAX/HTTP 庫對比

Support Features
All Browsers Chrome & Firefox1 Node Concise Syntax Promises Native2 Single Purpose3 Formal Specification
XMLHttpRequest
Node HTTP
fetch()
Fetch polyfill
node-fetch
isomorphic-fetch
superagent
axios
request
jQuery
reqwest

1 Chrome & Firefox are listed separately because they support fetch(): caniuse.com/fetch
2 Native: Meaning you can just use it - no need to include a library.
3 Single Purpose: Meaning this library or technology is ONLY used for AJAX / HTTP communication, nothing else.

詳細信息請參考 - AJAX/HTTP Library Comparison

XMLHTTP

XMLHTTP 定義

XMLHTTP 是一組API函數集,可被JavaScript、JScript、VBScript以及其它web瀏覽器內嵌的腳本語言調用,經過HTTP在瀏覽器和web服務器之間收發XML或其它數據。XMLHTTP最大的好處在於能夠動態地更新網頁,它無需從新從服務器讀取整個網頁,也不須要安裝額外的插件。該技術被許多網站使用,以實現快速響應的動態網頁應用。例如:GoogleGmail服務、Google Suggest動態查找界面以及Google Map地理信息服務。

XMLHTTP是AJAX網頁開發技術的重要組成部分。除XML以外,XMLHTTP還能用於獲取其它格式的數據,如JSON或者甚至純文本。—— 維基百科

XMLHTTP 背景知識

XMLHTTP最初是由微軟公司發明的,在Internet Explorer 5.0中用做ActiveX對象,可經過JavaScript、VBScript或其它瀏覽器支持的腳本語言訪問。Mozilla的開發人員後來在Mozilla 1.0中實現了一個兼容的版本。以後蘋果電腦公司在Safari 1.2中開始支持XMLHTTP,而Opera從8.0版開始也宣佈支持XMLHTTP。

大多數使用了XMLHTTP的設計良好的網頁,會使用簡單的JavaScript函數,將不一樣瀏覽器之間調用XMLHTTP的差別性屏蔽,該函數會自動檢測瀏覽器版本並隱藏不一樣環境的差別。

DOM 3(文檔對象模型 Level 3)的讀取和保存規範(Load and Save Specification)中也有相似的功能,它已經成爲W3C推薦的方法。截止2011年,大多數瀏覽器已經支持。—— 維基百科

XMLHTTP 實現

  • ActiveXObject

  • XMLHttpRequest

什麼是 ActiveX 控件

Microsoft ActiveX 控件是由軟件提供商開發的可重用的軟件組件。使用 ActiveX 控件,能夠很快地在網址、臺式應用程序、以及開發工具中加入特殊的功能。例如,StockTicker 控件能夠用來在網頁上即時地加入活動信息,動畫控件可用來向網頁中加入動畫特性。

ActiveXObject 對象

JavaScript 中 ActiveXObject 對象是啓用並返回 Automation 對象的引用。

ActiveXObject 語法

newObj = new ActiveXObject(servername.typename[, location])

參數:

  • newObj

    • 必選 - ActiveXObject 分配到的變量名稱

  • servername

    • 必選 - 提供對象的應用程序名稱

  • typename

    • 必選 - 要建立的對象的類型或類

  • location

    • 可選 - 要再其中建立對象的網絡服務器的名稱

ActiveXObject 使用

// 在IE5.x和IE6下建立xmlHttp對象
// servername - MSXML2
// typename - XMLHTTP.3.0
var xmlHttp = new ActiveXObject('MSXML2.XMLHTTP.3.0');
xmlHttp.open("GET", "http://localhost/books.xml", false);  
xmlHttp.send();

詳細信息能夠參考 - msdn - JavaScript 對象 - ActiveXObject 對象.aspx)

XMLHttpRequest

XMLHttpRequest 是一個API, 它爲客戶端提供了在客戶端和服務器之間傳輸數據的功能。它提供了一個經過 URL 來獲取數據的簡單方式,而且不會使整個頁面刷新。這使得網頁只更新一部分頁面而不會打擾到用戶。XMLHttpRequest 在 AJAX 中被大量使用。

XMLHttpRequest 是一個 JavaScript 對象,它最初由微軟設計,隨後被 Mozilla、Apple 和 Google採納. 現在,該對象已經被 W3C組織標準化. 經過它,你能夠很容易的取回一個URL上的資源數據. 儘管名字裏有XML, 但 XMLHttpRequest 能夠取回全部類型的數據資源,並不侷限於XML。 並且除了HTTP ,它還支持file 和 ftp 協議。

XMLHttpRequest 語法

var req = new XMLHttpRequest();

XMLHttpRequest 使用

var xhr = new XMLHttpRequest(); // 建立xhr對象
xhr.open( method, url );
xhr.onreadystatechange = function () { ... };
xhr.setRequestHeader( ..., ... );
xhr.send( optionalEncodedData );

XMLHttpRequest 詳解

構造函數

用於初始化一個 XMLHttpRequest 對象,必須在全部其它方法被調用前調用構造函數。使用示例以下:

var req = new XMLHttpRequest();

屬性

  • onreadystatechange: Function - 當 readyState 屬性改變時會調用它。

  • readyState: unsigned short - 用於表示請求的五種狀態:

狀態 描述
0 UNSENT (未打開) 表示已建立 XHR 對象,open() 方法還未被調用
1 OPENED (未發送) open() 方法已被成功調用,send() 方法還未被調用
2 HEADERS_RECEIVED (已獲取響應頭) send() 方法已經被調用,響應頭和響應狀態已經返回
3 LOADING (正在下載響應體) 響應體下載中,responseText中已經獲取了部分數據
4 DONE (請求完成) 整個請求過程已經完畢
  • response: varies - 響應體的類型由 responseType 來指定,能夠是 ArrayBuffer、Blob、Document、JSON,或者是字符串。若是請求未完成或失敗,則該值爲 null。

  • response: varies - 響應體的類型由 responseType 來指定,能夠是 ArrayBuffer、Blob、Document、JSON,或者是字符串。若是請求未完成或失敗,則該值爲 null。

  • responseText: DOMString - 此請求的響應爲文本,或者當請求未成功或仍是未發送時未 null (只讀)

  • responseType: XMLHttpRequestResponseType - 設置該值可以改變響應類型,就是告訴服務器你指望的響應格式:

響應數據類型
"" (空字符串) 字符串(默認值)
"arraybuffer" ArrayBuffer
"blob" Blob
"document" Document
"json" JSON
"text" 字符串
  • xhr.spec 規範中定義的 XMLHttpRequestResponseType 類型以下:

    enum XMLHttpRequestResponseType {
      "",
      "arraybuffer",
      "blob",
      "document",
      "json",
      "text"
    };
  • responseXML: Document - 本次請求響應式一個 Document 對象,若是是如下狀況則值爲 null:

    • 請求未成功

    • 請求未發送

    • 響應沒法被解析成 XML 或 HTML

  • status: unsigned short - 請求的響應狀態碼,如 200 (表示一個成功的請求)。 (只讀)

  • statusText: DOMString - 請求的響應狀態信息,包含一個狀態碼和消息文本,如 "200 OK"。 (只讀)

  • timeout: unsigned long - 表示一個請求在被自動終止前所消耗的毫秒數。默認值爲 0,意味着沒有超時時間。超時並不能應用在同步請求中,不然會拋出一個 InvalidAccessError 異常。當發生超時時,timeout 事件將會被觸發。

  • upload: XMLHttpRequestUpload - 能夠在 upload 上添加一個事件監聽來跟蹤上傳過程

  • withCredentials: boolean - 代表在進行跨站 (cross-site) 的訪問控制 (Access-Control) 請求時,是否使用認證信息 (例如cookie或受權的header)。默認爲 false。注意:這不會影響同站 same-site 請求

方法

  • abort() - 若是請求已經被髮送,則馬上停止請求。

  • getAllResponseHeaders() - 返回全部響應頭信息(響應頭名和值),若是響應頭尚未接收,則返回 null。注意:使用該方法獲取的 response headers 與在開發者工具 Network 面板中看到的響應頭不一致

  • getResponseHeader() - 返回指定響應頭的值,若是響應頭尚未被接收,或該響應頭不存在,則返回 null。注意:使用該方法獲取某些響應頭時,瀏覽器會拋出異常,具體緣由以下:

    和 Access-Control-Expose-Headers。

  • open() - 初始化一個請求:

    • 方法簽名:

      void open(
         DOMString method,
         DOMString url,
         optional boolean async,
         optional DOMString user,
         optional DOMString password
      );
    • 參數:

      • method - 請求所使用的 HTTP 方法,如 GET、POST、PUT、DELETE

      • url - 請求的 URL 地址

      • async - 一個可選的布爾值參數,默認值爲 true,表示執行異步操做。若是值爲 false,則 send() 方法不會返回任何東西,直到接收到了服務器的返回數據

      • user - 用戶名,可選參數,用於受權。默認參數爲空字符串

      • password - 密碼,可選參數,用於受權。默認參數爲空字符串

    • 備註:

      • 若是 method 不是有效的 HTTP 方法或 url 地址不能被成功解析,將會拋出 SyntaxError 異常

      • 若是請求方法(不區分大小寫)爲 CONNECTTRACETRACK 將會拋出 SecurityError 異常

  • overrideMimeType() - 重寫由服務器返回的 MIME 類型。例如,能夠用於強制把響應流當作 text/xml 來解析,即便服務器沒有指明數據是這個類型。注意:這個方法必須在 send() 以前被調用。

  • send() - 發送請求。若是該請求是異步模式(默認),該方法會馬上返回。相反,若是請求是同步模式,則直到請求的響應徹底接受之後,該方法纔會返回。注意:全部相關的事件綁定必須在調用 send() 方法以前進行。

    • 方法簽名:

      void send();
      void send(ArrayBuffer data);
      void send(Blob data);
      void send(Document data);
      void send(DOMString? data);
      void send(FormData data);
  • setRequestHeader() - 設置 HTTP 請求頭信息。注意:在這以前,你必須確認已經調用了 open() 方法打開了一個 url

    • 方法簽名:

      void setRequestHeader(
         DOMString header,
         DOMString value
      );
    • 參數:

      • header - 請求頭名稱

      • value - 請求頭的值

  • sendAsBinary() - 發送二進制的 send() 方法的變種。

    • 方法簽名:

      void sendAsBinary(
         in DOMString body
      );
    • 參數:

      • body - 消息體

瀏覽器兼容性

  • Desktop

Feature Chrome Firefox (Gecko) Internet Explorer Opera Safari (WebKit)
Basic support (XHR1) 1 1.0 5 (via ActiveXObject)7 (XMLHttpRequest) (Yes) 1.2
send(ArrayBuffer) 9 9 ? 11.60 ?
send(Blob) 7 3.6 ? 12 ?
send(FormData) 6 4 ? 12 ?
response 10 6 10 11.60 ?
responseType = 'arraybuffer' 10 6 10 11.60 ?
responseType = 'blob' 19 6 10 12 ?
responseType = 'document' 18 11 未實現 未實現 未實現
responseType = 'json' 未實現 10 未實現 12 未實現
Progress Events 7 3.5 10 12 ?
withCredentials 3 3.5 10 12 4

事件

  • loadstart - 當程序開始加載時,loadstart 事件將被觸發。

  • progress - 進度事件會被觸發用來指示一個操做正在進行中。

  • abort - 當一個資源的加載已停止時,將觸發 abort 事件。

  • error - 當一個資源加載失敗時會觸發error事件。

  • load - 當一個資源及其依賴資源已完成加載時,將觸發load事件。

  • timeout - 當進度因爲預約時間到期而終止時,會觸發timeout 事件。

  • loadend - 當一個資源加載進度中止時 (例如,在已經分派「錯誤」,「停止」或「加載」以後),觸發loadend事件。

  • readystatechange - readystatechange 事件會在 document.readyState屬性發生變化時觸發。

XMLHttpRequest Level 1

XMLHttpRequest Level 1 使用

首先,建立一個 XMLHttpRequest 對象:

var xhr = new XMLHttpRequest();

而後,向服務器發出一個 HTTP 請求:

xhr.open('GET', 'example.php');
xhr.send();

接着,就等待遠程主機作出迴應。這時須要監控XMLHttpRequest對象的狀態變化,指定回調函數。

xhr.onreadystatechange = function(){
  if ( xhr.readyState == 4 && xhr.status == 200 ) {
     alert( xhr.responseText );
  } else {
     alert( xhr.statusText );
  }
};

上面的代碼包含了老版本 XMLHttpRequest 對象的主要屬性:

  • xhr.readyState: XMLHttpRequest對象的狀態,等於4表示數據已經接收完畢。

  • xhr.status:服務器返回的狀態碼,等於200表示一切正常。

  • xhr.responseText:服務器返回的文本數據。

  • xhr.statusText:服務器返回的狀態文本。

XMLHttpRequest Level 1 缺點

  • 只支持文本數據的傳送,沒法用來讀取和上傳二進制文件。

  • 傳送和接收數據時,沒有進度信息,只能提示有沒有完成。

  • 受到"同域限制"(Same Origin Policy),只能向同一域名的服務器請求數據。

XMLHttpRequest Level 2

XMLHttpRequest Level 2 針對 XMLHttpRequest Level 1 的缺點,作了大幅改進。具體以下:

  • 能夠設置HTTP請求的超時時間。

  • 可使用FormData對象管理表單數據。

  • 能夠上傳文件。

  • 能夠請求不一樣域名下的數據(跨域請求)。

  • 能夠獲取服務器端的二進制數據。

  • 能夠得到數據傳輸的進度信息。

設置超時時間

新版本 XMLHttpRequest 對象,增長了 timeout 屬性,能夠設置HTTP請求的時限。

 xhr.timeout = 3000;

上面的語句,將最長等待時間設爲3000毫秒。過了這個時限,就自動中止HTTP請求。與之配套的還有一個timeout事件,用來指定回調函數。

xhr.ontimeout = function(event){
  console.log('請求超時');
}

FormData 對象

AJAX 操做每每用來傳遞表單數據。爲了方便表單處理,HTML 5新增了一個 FormData 對象,能夠用於模擬表單。

FormData 簡介

構造函數 FormData()

用於建立一個新的 FormData 對象。

語法

var formData = new FormData(form)
  • 參數

    • form 可選 - 一個 HTML 上的 <form> 表單元素。當使用 form 參數,建立的 FormData 對象會自動將 form 中的表單值也包含進去,文件內容會被編碼

FormData 使用

首先,新建一個 FormData 對象:

var formData = new FormData();

而後,爲它添加表單項:

formData.append('username', 'semlinker');
formData.append('id', 2005821040);

最後,直接傳送這個FormData對象。這與提交網頁表單的效果,徹底同樣。

xhr.send(formData);

FormData 對象也能夠用來獲取網頁表單的值。

var form = document.getElementById('myform'); // 獲取頁面上表單對象
var formData = new FormData(form);
formData.append('username', 'semlinker'); // 添加一個表單項
xhr.open('POST', form.action);
xhr.send(formData);

上傳文件

新版 XMLHttpRequest 對象,不只能夠發送文本信息,還能夠上傳文件。

1.爲了上傳文件, 咱們得先選中一個文件. 一個 type 爲 file 的 input 輸入框

<input id="input" type="file">

2.而後用 FormData 對象包裹選中的文件

var input = document.getElementById("input"),
    formData = new FormData();
formData.append("file",input.files[0]); // file名稱與後臺接收的名稱一致

3.設置上傳地址和請求方法

var url = "http://localhost:3000/upload",
    method = "POST";

4.發送 FormData 對象

xhr.send(formData);

跨域資源共享 (CORS)

新版本的 XMLHttpRequest 對象,能夠向不一樣域名的服務器發出 HTTP 請求。這叫作 "跨域資源共享"(Cross-origin resource sharing,簡稱 CORS)。

使用"跨域資源共享"的前提,是瀏覽器必須支持這個功能,並且服務器端必須贊成這種"跨域"。若是可以知足上面的條件,則代碼的寫法與不跨域的請求徹底同樣。

xhr.open('GET', 'http://other.server/and/path/to/script');

接收二進制數據

XMLHttpRequest Level 1 XMLHttpRequest 對象只能處理文本數據,新版則能夠處理二進制數據。從服務器取回二進制數據,較新的方法是使用新增的 responseType 屬性。若是服務器返回文本數據,這個屬性的值是 "TEXT",這是默認值。較新的瀏覽器還支持其餘值,也就是說,能夠接收其餘格式的數據。

你能夠把 responseType 設爲 blob,表示服務器傳回的是二進制對象。

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', '/path/to/image.png');
xhr.responseType = 'blob';
xhr.send();

接收數據的時候,用瀏覽器自帶的 Blob 對象便可。

一個  Blob 對象表示一個不可變的, 原始數據的相似文件對象。Blob 表示的數據不必定是一個 JavaScript 原生格式。 File 接口基於Blob,繼承 blob功能並將其擴展爲支持用戶系統上的文件。

var blob = new Blob([xhr.response], {type: 'image/png'});

更多示例請參考 發送和接收二進制數據 。

進度信息

新版本的 XMLHttpRequest 對象,傳送數據的時候,有一個 progress 事件,用來返回進度信息。

它分紅上傳和下載兩種狀況。下載的 progress 事件屬於 XMLHttpRequest 對象,上傳的 progress 事件屬於XMLHttpRequest.upload 對象。

咱們先定義progress事件的回調函數:

xhr.onprogress = updateProgress;
xhr.upload.onprogress = updateProgress;

而後,在回調函數裏面,使用這個事件的一些屬性。

function updateProgress(event) {
  if (event.lengthComputable) {
    var percentComplete = event.loaded / event.total;
  }
}

上面的代碼中,event.total 是須要傳輸的總字節,event.loaded 是已經傳輸的字節。若是event.lengthComputable 不爲真,則 event.total 等於0。

各個瀏覽器 XMLHttpRequest Level 2 的兼容性 - Can I use/xhr2

XHR 下載數據

XHR 能夠傳輸基於文本和二進制數據。實際上,瀏覽器能夠爲各類本地數據類型提供自動編碼和解碼,這樣可讓應用程序將這些類型直接傳遞給XHR,以便正確編碼,反之亦然,這些類型能夠由瀏覽器自動解碼:

  • ArrayBuffer - 固定長度二進制數據緩衝區

  • Blob - 二進制不可變數據

  • Document - HTML或XML文檔

  • JSON - JavaScript Object Notation

  • Text - 普通文本

XHR 下載圖片示例:

var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open('GET', 'https://avatars2.githubusercontent.com/u/4220799?v=3');
    xhr.responseType = 'blob'; // 1

    xhr.onload = function() {
        if (this.status == 200) {
            var img = document.createElement('img');
            img.src = window.URL.createObjectURL(this.response); // 2
            img.onload = function() {
                window.URL.revokeObjectURL(this.src); //3
            };
            document.body.appendChild(img);
        }
    };
    xhr.send();

(1) 設置響應的數據類型爲 blob

(2) 基於Blob建立一個惟一的對象URL,並做爲圖片的源地址 (URL.createObjectURL())

(3) 圖片加載成功後釋放對象的URL(URL.revokeObjectURL())

XHR 上傳數據

經過 XHR 上傳數據對於全部數據類型來講都是簡單而有效的。實際上,惟一的區別是當咱們在XHR請求中調用 send() 時,咱們需傳遞不一樣的數據對象。其他的由瀏覽器處理:

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('POST','/upload');
xhr.onload = function() { ... };
xhr.send("text string"); // 1

var formData = new FormData(); // 2
formData.append('id', 123456);
formData.append('topic', 'performance');

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('POST', '/upload');
xhr.onload = function() { ... };
xhr.send(formData); // 3

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('POST', '/upload');
xhr.onload = function() { ... };
var uInt8Array = new Uint8Array([1, 2, 3]); // 4
xhr.send(uInt8Array.buffer); // 5

(1) 發送普通的文本到服務器

(2) 經過 FormData API 建立動態表單

(3) 發送 FormData 數據到服務器

(4) 建立 Unit8Array 數組 (Uint8Array 數組類型表示一個8位無符號整型數組,建立時內容被初始化爲0)

(5) 發送二進制數據到服務器

XHR send() 方法簽名:

void send();
void send(ArrayBuffer data);
void send(Blob data);
void send(Document data);
void send(DOMString? data);
void send(FormData data);

除此以外,XHR 還支持大文件分塊傳輸:

var blob = ...; // 1

const BYTES_PER_CHUNK = 1024 * 1024; // 2
const SIZE = blob.size;

var start = 0;
var end = BYTES_PER_CHUNK;

while(start < SIZE) { // 3
  var xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open('POST', '/upload');
  xhr.onload = function() { ... };

  xhr.setRequestHeader('Content-Range', start+'-'+end+'/'+SIZE); // 4
  xhr.send(blob.slice(start, end)); // 5

  start = end;
  end = start + BYTES_PER_CHUNK;
}

(1) 一個任意的數據塊 (二進制或文本)

(2) 將數據庫大小設置爲 1MB

(3) 迭代提供的數據,增量爲1MB

(4) 設置上傳的數據範圍 (Content-Range請求頭)

(5) 經過 XHR 上傳 1MB 數據塊

監聽上傳和下載進度

XHR 對象提供了一系列 API,用於監聽進度事件,表示請求的當前狀態:

事件類型 描述 觸發次數
loadstart 開始傳輸 1次
progress 傳輸中 0次或屢次
error 傳輸中出現錯誤 0次或1次
abort 傳輸被用戶取消 0次或1次
load 傳輸成功 0次或1次
loadend 傳輸完成 1次

每一個 XHR 傳輸都以 loadstart 事件開始,並以 loadend 事件結束,並在這兩個事件期間觸發一個或多個附加事件來指示傳輸的狀態。所以,爲了監控進度,應用程序能夠在 XHR 對象上註冊一組 JavaScript 事件偵聽器:

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET','/resource');
xhr.timeout = 5000; // 1

xhr.addEventListener('load', function() { ... }); // 2
xhr.addEventListener('error', function() { ... }); // 3

var onProgressHandler = function(event) {
  if(event.lengthComputable) {
    var progress = (event.loaded / event.total) * 100; // 4
    ...
  }
}

xhr.upload.addEventListener('progress', onProgressHandler); // 5
xhr.addEventListener('progress', onProgressHandler); // 6
xhr.send();

(1) 設置請求超時時間爲 5,000 ms (默認無超時時間)

(2) 註冊成功回調

(3) 註冊異常回調

(4) 計算已完成的進度

(5) 註冊上傳進度事件回調

(6) 註冊下載進度事件回調

使用XHR流式傳輸數據

在某些狀況下,應用程序可能須要或但願逐步處理數據流:將數據上傳到服務器,使其在客戶機上可用,或者在從服務器下載數據時,進行流式處理。

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', '/stream');
xhr.seenBytes = 0;

xhr.onreadystatechange = function() {  // 1
  if(xhr.readyState > 2) {
    var newData = xhr.responseText.substr(xhr.seenBytes); // 2
    // process newData
    xhr.seenBytes = xhr.responseText.length; // 3
  }
};

xhr.send();

(1) 監聽 onreadystatechange 事件

(2) 從部分響應中提取新數據

(3) 更新處理的字節偏移

這個例子能夠在大多數現代瀏覽器中使用。可是,性能並很差,並且還有大量的注意事項和問題:

  • 請注意,咱們正在手動跟蹤所看到字節的偏移量,而後手動分割數據:responseText 正在緩衝完整的響應!對於小的傳輸,這可能不是一個問題,但對於更大的下載,特別是在內存受限的設備,如手機,這是一個問題。釋放緩衝響應的惟一方法是完成請求並打開一個新的請求。

  • 部分響應只能從 responseText 屬性中讀取,這將限制爲僅限文本傳輸。沒有辦法讀取二進制傳輸的部分響應。

  • 一旦讀取了部分數據,咱們必須識別消息邊界:應用程序邏輯必須定義本身的數據格式,而後緩衝並解析流以提取單個消息。

  • 瀏覽器在處理緩衝數據方面有所不一樣:一些瀏覽器可能會當即釋放數據,而其餘瀏覽器可能會緩衝小的響應並等到積累到必定大小的數據塊才釋放它們。

  • 瀏覽器對不一樣 Content-Type 資源類型的處理方式不一樣,對於某些資源類型容許逐步讀取 - 例如,text / html 類型,而其餘 Content-Type 類型只能使用 application / x-javascript。

XHR 定時輪詢

從服務器檢索更新的最簡單的策略之一是讓客戶端進行按期檢查:客戶端能夠以週期性間隔(輪詢服務器)啓動後臺XHR請求,以檢查更新。若是新數據在服務器上可用,則在響應中返回,不然響應爲空。

定時輪詢的方式很簡單,但若是定時間隔很短的話,也是很低效。所以設置合適的時間間隔顯得相當重要:輪詢間隔時間過長,會致使更新不及時,然而間隔時間太短的話,則會致使客戶端與服務器沒必要要的流程和高開銷。接下來咱們來看一個簡單的示例:

function checkUpdates(url) {
  var xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open('GET', url);
  xhr.onload = function() { ... }; // 1
  xhr.send();
}

setInterval(function() { checkUpdates('/updates') }, 60000); // 2

(1) 處理服務端接收的數據

(2) 設置定時輪詢時間爲 60s

定時輪詢會產生如下的問題:

  • 每一個 XHR 請求都是一個獨立的 HTTP 請求,平均來講,HTTP 的請求頭可能會引發大約 800 字節的開銷 (不帶HTTP cookie)。

每一個瀏覽器發起 HTTP 請求時都將攜帶額外的 500 - 800 字節的元數據 (請求頭),如 user-agent、accept、Cache-Control 緩存控制頭等。更糟糕的是,500 - 800 字節是理想的狀況,若是攜帶 Cookies 信息,那麼這個數值將會更大。總而言之,這些未壓縮的 HTTP 元數據會引發很大開銷。

  • 若是數據可以在間隔期間順序到達,那麼定時輪詢能夠正常工做。但咱們並無任何機制保證數據的正常接收。另外週期性輪詢也將會引發服務器上可用的消息及其傳送到客戶端之間引入額外的延遲。簡單的理解是若是有輪詢期間有新的可用消息,客戶端是不會立刻收到此新消息,而是要等到下一次輪詢的時候,才能獲取最新數據。

  • 除非仔細考慮,否則輪詢一般會成爲無線網絡上昂貴的性能反模式。頻繁地輪詢會大量的消耗移動設備的電量。

輪詢開銷

平均每一個 HTTP 1.x 請求會增長大約 800字節的請求和響應開銷 (詳細信息能夠查看 - Measuring and Controlling Protocol Overhead) 。另外在客戶端登陸後,咱們還將產生一個額外的身份驗證 cookie 和 消息ID; 假設這又增長了50個字節。所以,不返回新消息的請求將產生 850字節開銷!如今假設咱們有10,000個客戶端,全部的輪詢間隔時間都是60秒:
$$
(850 bytes 8 bits 10,000) / 60 seconds ≈ 1.13 Mbps
$$
每一個客戶端在每一個請求上發送 850 字節的數據,這轉換爲每秒 167 個請求,服務器上的吞吐量大約爲 1.13 Mbps!這不是一個固定的值,此外該計算值仍是在假設服務器沒有向任何客戶端傳遞任何新的消息的理想狀況下計算而得的。

XHR 長輪詢

週期性輪詢的挑戰在於有可能進行許多沒必要要的和空的檢查。考慮到這一點,若是咱們對輪詢工做流程進行了輕微的修改,而不是在沒有更新可用的狀況下返回一個空的響應,咱們能夠保持鏈接空閒,直到更新可用嗎?

(圖片來源 - https://hpbn.co/xmlhttprequest/

經過保持長鏈接,直到更新可用,數據能夠當即發送到客戶端,一旦它在服務器上可用。所以,長時間輪詢爲消息延遲提供了最佳的狀況,而且還消除了空檢查,這減小了 XHR 請求的數量和輪詢的整體開銷。一旦更新被傳遞,長的輪詢請求完成,而且客戶端能夠發出另外一個長輪詢請求並等待下一個可用的消息:

function checkUpdates(url) {
  var xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open('GET', url);
  xhr.onload = function() { // 1
    ...
    checkUpdates('/updates'); // 2
  };
  xhr.send();
}

checkUpdates('/updates'); // 3

(1) 處理接收到的數據並啓動下一輪檢測更新

(2) 啓動下一輪檢測更新

(3) 發起首次更新請求

那麼長時間輪詢老是比按期輪詢更好的選擇?除非消息到達率已知且不變,不然長輪詢將始終提供更短的消息延遲。

另外一方面,開銷討論須要更細微的觀點。首先,請注意,每一個傳遞的消息仍然引發相同的 HTTP 開銷;每一個新消息都是獨立的 HTTP 請求。可是,若是消息到達率高,那麼長時間輪詢會比按期輪詢發出更多的XHR請求!

長輪詢經過最小化消息延遲來動態地適應消息到達速率,這是您可能想要的或可能不須要的行爲。若是對消息延遲要求不高的話,則定時輪詢多是更有效的傳輸方式 - 例如,若是消息更新速率較高,則定時輪詢提供簡單的 "消息聚合" 機制 (即合併必定時間內的消息),這能夠減小請求數量並提升移動設備的電池壽命。

XMLHttpRequest 庫

Mock.js

Mock.js 是一款模擬數據生成器,旨在幫助前端攻城師獨立於後端進行開發,幫助編寫單元測試。提供瞭如下模擬功能:

  • 根據數據模板生成模擬數據

  • 模擬 Ajax 請求,生成並返回模擬數據

  • 基於 HTML 模板生成模擬數據

詳細信息,請查看 - Mock.js 文檔

Zone.js

Zone 是下一個 ECMAScript 規範的建議之一。Angular 團隊實現了 JavaScript 版本的 zone.js ,它是用於攔截和跟蹤異步工做的機制。

Zone 是一個全局的對象,用來配置有關如何攔截和跟蹤異步回調的規則。Zone 有如下能力:

  • 攔截異步任務調度,如 setTimeout、setInterval、XMLHttpRequest 等

  • 提供了將數據附加到 zones 的方法

  • 爲異常處理函數提供正確的上下文

  • 攔截阻塞的方法,如 alert、confirm 方法

zone.js 內部使用 Monkey Patch 方式,攔截 XMLHttpRequest.prototype 對象中的 open、send、abort 等方法。

// zone.js 源碼片斷
var openNative = patchMethod(window.XMLHttpRequest.prototype, 'open', function () { 
    return function (self, args) {
        self[XHR_SYNC] = args[2] == false;
        return openNative.apply(self, args);
    }; 
});

Oboe.js

Oboe.js 經過將 HTTP 請求-應答模型封裝在一個漸進流式接口中,幫助網頁應用快速應答。它將 streaming 和downloading 間的轉換與SAX和DOM間JSON的解析整合在一塊兒。它是個很是小的庫,不依賴於其餘程序庫。它能夠在 ajax 請求結束前就開始解析 json 變得十分容易,從而提升應用的應答速度。另外,它支持 Node.js 框架,還能夠讀入除了 http 外的其餘流。

有興趣的讀者,推薦看一下官網的可交互的演示示例 - Why Oboe.js

(備註:該庫就是文中 - 使用XHR流式傳輸數據章節的實際應用,不信往下看)

// oboe-browser.js 源碼片斷
function handleProgress() {            
    var textSoFar = xhr.responseText,
        newText = textSoFar.substr(numberOfCharsAlreadyGivenToCallback);
    if( newText ) {
        emitStreamData( newText );
    } 
    numberOfCharsAlreadyGivenToCallback = len(textSoFar);
}

fetch.js

fetch 函數是一個基於 Promise 的機制,用於在瀏覽器中以編程方式發送 Web 請求。該項目是實現標準 Fetch 規範的一個子集的 polyfill ,足以做爲傳統 Web 應用程序中 XMLHttpRequest 的代替品。

詳細信息,請參考 - Github - fetch

Fetch API 兼容性,請參考 - Can I use Fetch

XMLHttpRequest 代碼片斷

ArrayBuffer 對象轉爲字符串

function ab2str(buf) {
  return String.fromCharCode.apply(null, new Uint16Array(buf));
}

代碼片斷來源 - ArrayBuffer與字符串的互相轉換

字符串轉 ArrayBuffer對象

function str2ab(str) {
  var buf = new ArrayBuffer(str.length * 2); // 每一個字符佔用2個字節
  var bufView = new Uint16Array(buf);
  for (var i = 0, strLen = str.length; i < strLen; i++) {
    bufView[i] = str.charCodeAt(i);
  }
  return buf;
}

代碼片斷來源 - ArrayBuffer與字符串的互相轉換

建立 XHR 對象

兼容全部瀏覽器

// Provide the XMLHttpRequest class for IE 5.x-6.x:
// Other browsers (including IE 7.x-8.x) ignore this
//   when XMLHttpRequest is predefined
var xmlHttp;
if (typeof XMLHttpRequest != "undefined") {
    xmlHttp = new XMLHttpRequest();
} else if (window.ActiveXObject) {
    var aVersions = ["Msxml2.XMLHttp.5.0", "Msxml2.XMLHttp.4.0", 
        "Msxml2.XMLHttp.3.0", "Msxml2.XMLHttp", "Microsoft.XMLHttp"];
    for (var i = 0; i < aVersions.length; i++) {
        try {
            xmlHttp = new ActiveXObject(aVersions[i]);
            break;
        } catch (e) {}
    }
}

精簡版

var xmlHttp;
if (typeof XMLHttpRequest != "undefined") {
    xmlHttp = new XMLHttpRequest();
} else if (window.ActiveXObject) {
    try {
       xmlHttp = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
    } catch (e) {} 
}

sendAsBinary() polyfill

if (!XMLHttpRequest.prototype.sendAsBinary) {
  XMLHttpRequest.prototype.sendAsBinary = function (sData) {
    var nBytes = sData.length, ui8Data = new Uint8Array(nBytes);
    for (var nIdx = 0; nIdx < nBytes; nIdx++) {
      ui8Data[nIdx] = sData.charCodeAt(nIdx) & 0xff;
    }
    this.send(ui8Data);
  };
}

獲取 XMLHttpRequest 響應體

function readBody(xhr) {
    var data;
    if (!xhr.responseType || xhr.responseType === "text") {
        data = xhr.responseText;
    } else if (xhr.responseType === "document") {
        data = xhr.responseXML;
    } else {
        data = xhr.response;
    }
    return data;
}

應用示例:

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.onreadystatechange = function() {
    if (xhr.readyState == 4) {
        console.log(readBody(xhr));
    }
}
xhr.open('GET', 'https://www.baidu.com', true);
xhr.send(null);

獲取 responseURL

export function getResponseURL(xhr: any): string {
  if ('responseURL' in xhr) {
    return xhr.responseURL;
  }
  if (/^X-Request-URL:/m.test(xhr.getAllResponseHeaders())) {
    return xhr.getResponseHeader('X-Request-URL');
  }
  return;
}

代碼片斷來源 - Github - @angular/http - http_utils.ts

驗證請求是否成功

export const isSuccess = (status: number): boolean => (status >= 200 && status < 300);

代碼片斷來源 - Github - @angular/http - http_utils.ts

解析查詢參數爲Map對象

function paramParser(rawParams: string = ''): Map<string, string[]> {
  const map = new Map<string, string[]>();
  if (rawParams.length > 0) {
    const params: string[] = rawParams.split('&');
    params.forEach((param: string) => {
      const eqIdx = param.indexOf('=');
      const [key, val]: string[] =
          eqIdx == -1 ? [param, ''] : [param.slice(0, eqIdx), param.slice(eqIdx + 1)];
      const list = map.get(key) || [];
      list.push(val);
      map.set(key, list);
    });
  }
  return map;
}

代碼片斷來源 - Github - @angular/http - url_search_params.ts

ts 轉換爲 js 的代碼以下:

function paramParser(rawParams) {
        if (rawParams === void 0) { rawParams = ''; }
        var map = new Map();
        if (rawParams.length > 0) {
            var params = rawParams.split('&');
            params.forEach(function (param) {
                var eqIdx = param.indexOf('=');
                var _a = eqIdx == -1 ? [param, ''] : 
                    [param.slice(0, eqIdx), param.slice(eqIdx + 1)], key = _a[0], 
                        val = _a[1];
                var list = map.get(key) || [];
                list.push(val);
                map.set(key, list);
            });
        }
        return map;
    }

XHR 下載圖片

var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open('GET', 'https://avatars2.githubusercontent.com/u/4220799?v=3');
    xhr.responseType = 'blob';

    xhr.onload = function() {
        if (this.status == 200) {
            var img = document.createElement('img');
            img.src = window.URL.createObjectURL(this.response); 
            img.onload = function() {
                window.URL.revokeObjectURL(this.src); 
            };
            document.body.appendChild(img);
        }
    };
    xhr.send();

XHR 上傳數據

發送普通文本

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('POST','/upload');
xhr.onload = function() { ... };
xhr.send("text string");

發送FormData

var formData = new FormData(); 
formData.append('id', 123456);
formData.append('topic', 'performance');

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('POST', '/upload');
xhr.onload = function() { ... };
xhr.send(formData);

發送 Buffer

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('POST', '/upload');
xhr.onload = function() { ... };
var uInt8Array = new Uint8Array([1, 2, 3]); 
xhr.send(uInt8Array.buffer);

XHR 上傳進度條

progress 元素

<progress id="uploadprogress" min="0" max="100" value="0">0</progress>

定義 progress 事件的回調函數

xhr.upload.onprogress = function (event) {
  if (event.lengthComputable) {
      var complete = (event.loaded / event.total * 100 | 0);
      var progress = document.getElementById('uploadprogress');
      progress.value = progress.innerHTML = complete;
  }
};

注意,progress事件不是定義在xhr,而是定義在xhr.upload,由於這裏須要區分下載和上傳,下載也有一個progress事件。

我有話說

1.什麼狀況下 XMLHttpRequest status 會爲 0?

XMLHttpRequest 返回 status 時,會執行如下步驟:

  • 若是狀態是 UNSENT 或 OPENED,則返回 0

  • 若是錯誤標誌被設置,則返回 0

  • 不然返回 HTTP 狀態碼

另外當訪問本地文件資源或在 Android 4.1 stock browser 中從應用緩存中獲取文件時,XMLHttpRequest 的 status 值也會爲0。

示例一:

var xmlhttp;
xmlhttp = new XMLHttpRequest();
xmlhttp.open("GET","http://www.w3schools.com/XML/cd_catalog.xml", true);
xmlhttp.onreadystatechange=function() {
  if(xmlhttp.readyState == 4) console.log("status " + xmlhttp.status);
};
xmlhttp.addEventListener('error', function (error) {
   console.dir(error);
});
xmlhttp.send();

以上代碼運行後,將會在控制檯輸出:

status 0
ProgressEvent # error 對象

2.爲何 GET 或 HEAD 請求,不能經過 send() 方法發送請求體?

client . send([body = null])

Initiates the request. The optional argument provides the request body. The argument is ignored if request method is GET or HEAD. —— xhr.spec

經過 XMLHttpRequest 規範,咱們知道當請求方法是 GET 或 HEAD 時,send() 方法的 body 參數值將會被忽略。那麼對於咱們經常使用的 GET 請求,咱們要怎麼傳遞參數呢?解決參數傳遞可使用如下兩種方式:

  • URL 傳參 - 經常使用方式,有大小限制大約爲 2KB

  • 請求頭傳參 - 通常用於傳遞 token 等認證信息

URL 傳參

var url = "bla.php";
var params = "somevariable=somevalue&anothervariable=anothervalue";
var http = new XMLHttpRequest();

http.open("GET", url+"?"+params, true);
http.onreadystatechange = function()
{
    if(http.readyState == 4 && http.status == 200) {
        alert(http.responseText);
    }
}
http.send(null); // 請求方法是GET或HEAD時,設置請求體爲空

在平常開發中,咱們最經常使用的方式是傳遞參數對象,所以咱們能夠封裝一個 formatParams() 來實現參數格式,具體示例以下:

formatParams() 函數:

function formatParams( params ){
  return "?" + Object
        .keys(params)
        .map(function(key){
          return key+"="+params[key]
        })
        .join("&")
}

應用示例:

var endpoint = "https://api.example.com/endpoint";
var params = {
  a: 1, 
  b: 2,
  c: 3
};
var url = endpoint + formatParams(params); // 實際應用中須要判斷endpoint是否已經包含查詢參數
// => "https://api.example.com/endpoint?a=1&b=2&c=3";

一些經常使用的 AJAX 庫,如 jQuery、zepto 等,內部已經封裝了參數序列化的方法 (如:jquery.param),咱們直接調用頂層的 API 方法便可。

(備註:以上示例來源 - stackoverflow - How do I pass along variables with XMLHttpRequest)

請求頭傳參 - (身份認證)

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open("POST", '/server', true);

xhr.setRequestHeader("x-access-token", "87a476494db6ec53d0a206589611aa3f");
xhr.onreadystatechange = function() {
    if(xhr.readyState == 4 && xhr.status == 200) {
       // handle data 
    }
};
xhr.send("foo=bar&lorem=ipsum");

詳細的身份認證信息,請參考 - JSON Web Tokens

3.XMLHttpRequest 請求體支持哪些格式?

send() 方法簽名:

void send();

void send(ArrayBuffer data);

void send(Blob data);

void send(Document data);

void send(DOMString? data);

void send(FormData data);

POST請求示例

發送 POST 請求一般須要如下步驟:

  • 使用 open() 方法打開鏈接時,設定 POST 請求方法和請求 URL地址

  • 設置正確的 Content-Type 請求頭

  • 設置相關的事件監聽

  • 設置請求體,並使用 send() 方法,發送請求

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open("POST", '/server', true);

//Send the proper header information along with the request
xhr.setRequestHeader("Content-Type", "application/x-www-form-urlencoded");

xhr.onreadystatechange = function() {
    if(xhr.readyState == 4 && xhr.status == 200) {
        // handle data
    }
}
xhr.send("foo=bar&lorem=ipsum"); 
// xhr.send('string'); 
// xhr.send(new Blob()); 
// xhr.send(new Int8Array()); 
// xhr.send({ form: 'data' }); 
// xhr.send(document);

4.什麼是簡單請求和預請求 (preflight request) ?

簡單請求

一些不會觸發 CORS preflight 的請求被稱爲 "簡單請求",雖然 Fetch (定義 CORS的) 不使用這個術語。知足下述條件的就是 "簡單請求":

預請求

不一樣於上面討論的簡單請求,"預請求" 要求必須先發送一個 OPTIONS 方法請求給目的站點,來查明這個跨站請求對於目的站點是否是安全的可接受的。這樣作,是由於跨站請求可能會對目的站點的數據產生影響。 當請求具有如下條件,就會被當成預請求處理:

詳細的信息,請參考 - MDN - HTTP 訪問控制 (CORS)

5.XMLHttpRequest 對象垃圾回收機制是什麼?

在如下狀況下,XMLHttpRequest 對象不會被垃圾回收:

  • 若是 XMLHttpRequest 對象的狀態是 OPENED 且已設置 send() 的標識符

  • XMLHttpRequest 對象的狀態是 HEADERS_RECEIVED (已獲取響應頭)

  • XMLHttpRequest 對象的狀態是 LOADING (正在下載響應體),而且監聽了如下一個或多個事件:readystatechange、progress、abort、error、load、timeout、loadend

若是 XMLHttpRequest 對象在鏈接尚存打開時被垃圾回收機制回收了,用戶代理必須終止請求。

6.GET 和 POST 請求的區別?

  • 對於 GET 請求,瀏覽器會把 HTTP headers 和 data 一併發送出去,服務器響應 200。

  • 而對於 POST 請求,瀏覽器會先發送 HTTP headers,服務器響應 100 continue ,瀏覽器再發送 data,服務器響應 200。

詳細的信息,請參考 - 99%的人都理解錯了HTTP中GET與POST的區別

7.怎樣防止重複發送 AJAX 請求?

  • setTimeout + clearTimeout - 連續的點擊會把上一次點擊清除掉,也就是ajax請求會在最後一次點擊後發出去

  • disable 按鈕

  • 緩存已成功的請求,若請求參數一致,則直接返回,不發送請求

詳細的信息,請參考 - 知乎 - 怎樣防止重複發送 Ajax 請求

八、AJAX 站點怎麼作 SEO 優化

衆所周知,大部分的搜索引擎爬蟲都不會執行 JS,也就是說,若是頁面內容由 Ajax 返回的話,搜索引擎是爬取不到部份內容的,也就無從作 SEO (搜索引擎優化)了。國外的 prerender.io 網站提供了一套比較成熟的方案,可是須要付費的。接下來咱們來看一下,怎麼 PhantomJS 爲咱們的站點作 SEO。

詳細的信息,請參考 - 用PhantomJS來給AJAX站點作SEO優化

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