编程笔记 html5&css&js 094 JavaScript Ajax技术

编程笔记 html5&css&js 094 JavaScript Ajax技术

• 一、Ajax技术来源
• 二、核心技术方法
• 三、应用场景
• 四、具体实现方法
• 五、Promise
• 六、应用示例
• 小结

Ajax（Asynchronous JavaScript and XML）异步JavaScript与XML，这一概念由Web开发者Jesse James Garrett在2005年首次提出。尽管名称包含XML，但实际应用中并不局限于使用XML作为数据传输格式，JSON现在更常被用作替代方案。Ajax代表了一种新的网页开发模式，它允许网页局部刷新，即无需重新加载整个页面就能动态获取并更新内容。

一、Ajax技术来源

Ajax（Asynchronous JavaScript and XML）异步JavaScript与XML，这一概念由Web开发者Jesse James Garrett在2005年首次提出。尽管名称包含XML，但实际应用中并不局限于使用XML作为数据传输格式，JSON现在更常被用作替代方案。Ajax代表了一种新的网页开发模式，它允许网页局部刷新，即无需重新加载整个页面就能动态获取并更新内容。
Ajax本身并不是一个官方的标准，而是一种基于现有Web标准和技术实现的编程模式。它主要依赖于以下浏览器提供的Web API：

• XMLHttpRequest（XHR）：这是一个最初由微软Internet Explorer引入并在其他浏览器中普及的API，允许JavaScript发送异步HTTP请求。随着时间的推移，XMLHttpRequest被标准化为W3C规范的一部分。

• Fetch API：随着现代Web的发展，Fetch API作为XMLHttpRequest的一个更现代化、基于Promise的替代方案出现，并在2015年左右被纳入W3C标准草案，提供了更灵活和易用的方式来执行网络请求。

此外，与Ajax相关的技术和最佳实践也影响了HTML5和相关标准的发展，例如：

• HTML5引入了新的语义化元素以及对离线存储的支持，这些都增强了构建复杂Web应用的能力。
• CSS3的进步使得页面布局和动画更加流畅，有助于提升Ajax驱动应用的用户体验。

尽管Ajax作为一个具体的技术术语没有成为正式的标准，但它的理念已经深深融入到现代Web开发的核心技术栈中，并通过标准化的Web API得以实现和发展。

二、核心技术方法

Ajax的核心技术主要包括以下几个部分：

1. JavaScript：用于处理用户交互、创建请求对象、解析响应以及操作DOM来更新页面内容。

2. XMLHttpRequest (XHR) 或者其现代版本 fetch API 以及基于Promise的 axios 和 jQuery.ajax 等库，它们是浏览器提供的API，允许JavaScript发送异步HTTP请求到服务器，并接收服务器返回的数据。

3. HTML/CSS/DOM：HTML和CSS负责页面结构和样式展示，而DOM（文档对象模型）则是通过JavaScript动态修改页面内容的关键机制。

4. 数据交换格式：虽然名为“XML”的技术，但实际上可以采用任何合适的数据格式，包括但不限于XML、JSON、甚至纯文本。JSON由于其简洁性和JavaScript语言的天然亲和性，在现代Ajax应用中更为流行。

三、应用场景

Ajax广泛应用于提升用户体验的场景，例如：

• 表单提交时的实时验证，无需提交表单即可反馈结果。
• 分页加载数据，如社交媒体时间线的滚动加载更多内容。
• 地图应用中的实时地理信息查询和渲染。
• 即时搜索建议功能，用户在输入框内输入时实时提供匹配建议。
• 购物车商品数量的即时更新，无需刷新页面即可增加或减少商品数量等。

四、具体实现方法

在一个典型的Ajax请求流程中，JavaScript会执行以下步骤：

1. 创建一个XMLHttpRequest对象实例或使用 fetch() 函数发起HTTP请求。
2. 设置请求类型（GET, POST等）、URL以及其他可能的HTTP头信息。
3. 使用 onreadystatechange 事件处理器或者Promise链式调用来监听请求状态变化，当请求完成且服务器返回成功状态码时，会触发相应的回调函数。
4. 在回调函数内部，从 responseText 或 responseJSON 属性中获取服务器返回的数据。
5. 使用JavaScript操作DOM元素，将新数据插入到网页指定位置，从而实现页面内容的局部更新。

这种异步通信方式显著改善了Web应用程序的性能和交互性，使得网页能够更加接近桌面应用的体验。随着现代前端框架的发展，如React、Vue.js等，Ajax请求通常被封装在这些框架的生命周期方法或者组件内部，以更高效、模块化的方式进行管理。

五、Promise

Promise 这个概念最初在JavaScript社区中被提出，并作为一种解决异步编程复杂性的方法而逐渐流行起来。Promise对象作为标准化的构造函数，正式成为ECMAScript（即JavaScript语言的标准）的一部分是在 ECMAScript 6 (ES6) 中，该标准于2015年6月正式发布。

Promise的设计目的是提供一种更好的处理异步操作的方式，它有确定的状态变迁规则（pending -> resolved/rejected），并且通过.then、.catch和.finally等方法来链式处理异步流程，有效地消除了回调地狱的问题。

依赖的技术标准是ECMAScript规范中的Promise定义，遵循的是Promises/A+规范，这是一个经过社区广泛讨论并达成共识的关于Promise接口的行为准则，确保不同实现之间的兼容性和一致性。ECMAScript 6在设计Promise时，采纳了Promises/A+规范的精神，并将其纳入了语言标准之中。
Promise 是 JavaScript 中一种用于处理异步操作的对象，它提供了一种更好的方式来组织和协调异步代码。Promise 对象代表了一个现在、将来或永远可能可用的值，它可以处于以下三种状态之一：

1. pending（进行中）：初始状态，既没有被 fulfilled（完成），也没有被 rejected（拒绝）。

2. fulfilled（已成功）：操作成功完成时的状态，此时 Promise 对象拥有一个非空值的结果。

3. rejected（已失败）：操作失败时的状态，此时 Promise 对象拥有一个错误原因。

一旦 Promise 被 resolve（解决）或 reject（拒绝），就进入稳定状态，不能再次改变状态。

Promise 的主要方法和属性包括：

• Promise.resolve(value): 创建并返回一个已经 resolved 的 Promise，其结果为给定的 value。

• Promise.reject(reason): 创建并返回一个已经被 rejected 的 Promise，其结果为给定的 reason。

• new Promise(executor): 构造函数，接受一个执行器函数（executor）。执行器函数接收两个参数：resolve 和 reject，它们是用于改变 Promise 状态的函数。当异步操作成功时调用 resolve 函数，并传递成功的值；当异步操作失败时调用 reject 函数，并传递错误的原因。

• .then(onFulfilled, onRejected): 该方法用于注册回调函数。当 Promise 成功时，onFulfilled 函数会被调用，传入成功的结果作为参数；当 Promise 失败时，onRejected 函数会被调用，传入错误的原因作为参数。.then 方法可以链式调用，使得多个异步操作能够顺序执行。

• .catch(onRejected): 用于处理 Promise 链中的错误，相当于 .then(null, onRejected)。当 Promise 被 reject 或者在其 then 方法的回调函数内部抛出错误时，catch 方法指定的回调函数将会被执行。

• .finally(onFinally): 不管 Promise 是否成功或失败，都会执行提供的回调函数。通常用来做一些清理工作，如关闭网络连接、取消请求等。

六、应用示例

以下是一个使用原生JavaScript实现的Ajax GET请求示例：

// 创建XMLHttpRequest对象实例
var xhr = new XMLHttpRequest();

// 配置请求信息
xhr.open('GET', 'https://api.example.com/data', true);

// 设置请求完成后的回调函数
xhr.onload = function() {
    if (xhr.status === 200) { // HTTP状态码为200，表示请求成功
        var data = JSON.parse(xhr.responseText); // 解析返回的JSON数据
        // 在这里处理和使用data内容，例如更新页面DOM元素
        document.getElementById('result').innerHTML = data.message;
    } else {
        console.log('Request failed.  Returned status of ' + xhr.status);
    }
};

// 发送请求
xhr.send();

上述代码中，我们首先创建了一个XMLHttpRequest对象，并通过.open()方法配置了HTTP请求类型、URL以及异步模式。接着定义了请求完成后触发的事件处理器（即onload事件），在其中检查HTTP状态码以确认请求是否成功，然后解析服务器返回的数据并将其用于更新页面内容。

现代Web开发中，更推荐使用Fetch API来替代XMLHttpRequest，以下是使用Fetch的相同功能示例：

fetch('https://api.example.com/data')
.then(response => {
    if (!response.ok) {
        throw new Error('Network response was not ok');
    }
    return response.json(); // 如果服务器返回的是JSON格式，直接转换成JavaScript对象
})
.then(data => {
    // 在这里处理和使用data内容，例如更新页面DOM元素
    document.getElementById('result').innerHTML = data.message;
})
.catch(error => {
    console.error('There has been a problem with your fetch operation:', error);
});

Fetch API基于Promise，提供了更简洁易读的API来发送HTTP请求，并且可以更好地处理错误情况。

小结

Ajax（Asynchronous JavaScript and XML）技术的意义在于革新了传统的网页交互模式，极大地提升了Web应用程序的用户体验和性能。以下是Ajax的重要意义：

1. 异步通信：Ajax允许页面与服务器进行异步数据交换，这意味着用户可以继续在页面上进行其他操作而不必等待整个页面刷新。这种非阻塞式的通信方式消除了传统网页“提交-等待-重新加载”的弊端。

2. 动态更新内容：通过Ajax，开发者能够在不刷新整个页面的情况下，仅更新部分网页内容，比如列表滚动加载、表单验证反馈、地图信息更新等。这样不仅减少了网络流量，也使得用户界面更为流畅、响应更快。

3. 增强用户体验：由于页面局部刷新的特点，用户在使用Ajax驱动的Web应用时会感觉更接近桌面应用的即时性和连贯性，从而提升用户的满意度和留存率。

4. 降低服务器负载：相较于每次交互都重新加载整个页面，Ajax请求只传输必要的数据，减轻了服务器端的压力，并且提高了整体系统的效率。

5. 推动Web应用发展：Ajax为Web开发开辟了新的可能，促进了RIA（Rich Internet Applications）富互联网应用的发展，使得复杂的在线编辑器、图表实时更新、流式聊天等高度互动的应用成为可能。

总结来说，Ajax的核心价值在于其对于Web应用程序表现力和响应性的提升，它使得Web从静态转向动态，从简单的浏览工具变为功能丰富、体验良好的平台级应用载体。