Ajax简介
2006-08-25 17:42 Jacky_Xu 阅读(268) 评论(0) 编辑 收藏 举报本文介绍一种方法，Ajax，使用它可以构建更为动态和响应更灵敏的Web应用程序。该方法的关键在于对浏览器端的JavaScript、DHTML和与服务器异步通信的组合。本文也演示了启用这种方法是多么简单：利用一个Ajax框架（指DWR）构造一个应用程序，它直接从浏览器与后端服务进行通信。如果使用得当，这种强大的力量可以使应用程序更加自然和响应灵敏，从而提升用户的浏览体验。
该应用程序中所使用的示例代码已打包为单独的WAR文件，可供下载。
简介
术语Ajax用来描述一组技术，它使浏览器可以为用户提供更为自然的浏览体验。在Ajax之前，Web站点强制用户进入提交/等待/重新显示范例，用户的动作总是与服务器的“思考时间”同步。Ajax提供与服务器异步通信的能力，从而使用户从请求/响应的循环中解脱出来。借助于Ajax，可以在用户单击按钮时，使用JavaScript和DHTML立即更新UI，并向服务器发出异步请求，以执行更新或查询数据库。当请求返回时，就可以使用JavaScript和CSS来相应地更新UI，而不是刷新整个页面。最重要的是，用户甚至不知道浏览器正在与服务器通信：Web站点看起来是即时响应的。
虽然Ajax所需的基础架构已经出现了一段时间，但直到最近异步请求的真正威力才得到利用。能够拥有一个响应极其灵敏的Web站点确实激动人心，因为它最终允许开发人员和设计人员使用标准的HTML/CSS/JavaScript堆栈创建“桌面风格的（desktop-like）”可用性。
通常，在J2EE中，开发人员过于关注服务和持久性层的开发，以至于用户界面的可用性已经落后。在一个典型的J2EE开发周期中，常常会听到这样的话，“我们没有可投入UI的时间”或“不能用HTML实现”。但是，以下Web站点证明，这些理由再也站不住脚了：
所有这些Web站点都告诉我们，Web应用程序不必完全依赖于从服务器重新载入页面来向用户呈现更改。一切似乎就在瞬间发生。简而言之，在涉及到用户界面的响应灵敏度时，基准设得更高了。
定义Ajax
Adaptive Path公司的Jesse James Garrett这样定义Ajax：
Ajax不是一种技术。实际上，它由几种蓬勃发展的技术以新的强大方式组合而成。Ajax包含：
- 基于XHTML和CSS标准的表示；
- 使用Document Object Model进行动态显示和交互；
- 使用XMLHttpRequest与服务器进行异步通信；
- 使用JavaScript绑定一切。
这非常好，但为什么要以Ajax命名呢？其实术语Ajax是由Jesse James Garrett创造的，他说它是“Asynchronous JavaScript + XML的简写”。
Ajax的工作原理
Ajax的核心是JavaScript对象XmlHttpRequest。该对象在Internet Explorer 5中首次引入，它是一种支持异步请求的技术。简而言之，XmlHttpRequest使您可以使用JavaScript向服务器提出请求并处理响应，而不阻塞用户。
在创建Web站点时，在客户端执行屏幕更新为用户提供了很大的灵活性。下面是使用Ajax可以完成的功能：
- 动态更新购物车的物品总数，无需用户单击Update并等待服务器重新发送整个页面。
- 提升站点的性能，这是通过减少从服务器下载的数据量而实现的。例如，在Amazon的购物车页面，当更新篮子中的一项物品的数量时，会重新载入整个页面，这必须下载32K的数据。如果使用Ajax计算新的总量，服务器只会返回新的总量值，因此所需的带宽仅为原来的百分之一。
- 消除了每次用户输入时的页面刷新。例如，在Ajax中，如果用户在分页列表上单击Next，则服务器数据只刷新列表而不是整个页面。
- 直接编辑表格数据，而不是要求用户导航到新的页面来编辑数据。对于Ajax，当用户单击Edit时，可以将静态表格刷新为内容可编辑的表格。用户单击Done之后，就可以发出一个Ajax请求来更新服务器，并刷新表格，使其包含静态、只读的数据。
一切皆有可能！但愿它能够激发您开始开发自己的基于Ajax的站点。然而，在开始之前，让我们介绍一个现有的Web站点，它遵循传统的提交/等待/重新显示的范例，我们还将讨论Ajax如何提升用户体验。
Ajax可用于那些场景？——一个例子：MSN Money页面
前几天，在浏览MSN Money页面的时候，有一篇关于房地产投资的文章引起了我的好奇心。我决定使用站点的“Rate this article”（评价本文）功能，鼓励其他的用户花一点时间来阅读这篇文章。在我单击vote按钮并等待了一会儿之后，整个页面被刷新，在原来投票问题所在的地方出现了一个漂亮的感谢画面。
而Ajax能够使用户的体验更加愉快，它可以提供响应更加灵敏的UI，并消除页面刷新所带来的闪烁。目前，由于要刷新整个页面，需要传送大量的数据，因为必须重新发送整个页面。如果使用Ajax，服务器可以返回一个包含了感谢信息的500字节的消息，而不是发送26,813字节的消息来刷新整个页面。即使使用的是高速Internet，传送26K和1/2K的差别也非常大。同样重要的是，只需要刷新与投票相关的一小节，而不是刷新整个屏幕。
让我们利用Ajax实现自己的基本投票系统。
原始的Ajax：直接使用XmlHttpRequest
如上所述，Ajax的核心是JavaScript对象XmlHttpRequest。下面的示例文章评价系统将带您熟悉Ajax的底层基本知识：http://tearesolutions.com/ajax-demo/raw-ajax.html。注：如果您已经在本地WebLogic容器中安装了ajax-demo.war，可以导航到http://localhost:7001/ajax-demo/raw-ajax.html，
浏览应用程序，参与投票，并亲眼看它如何运转。熟悉了该应用程序之后，继续阅读，进一步了解其工作原理细节。
首先，您拥有一些简单的定位点标记，它连接到一个JavaScriptcastVote(rank)函数。function castVote(rank) {
var url = "/ajax-demo/static-article-ranking.html";
var callback = processAjaxResponse;
executeXhr(callback, url);
}
该函数为您想要与之通信的服务器资源创建一个URL并调用内部函数executeXhr，提供一个回调JavaScript函数，一旦服务器响应可用，该函数就被执行。由于我希望它运行在一个简单的Apache环境中，“cast vote URL”只是一个简单的HTML页面。在实际情况中，被调用的URL将记录票数并动态地呈现包含投票总数的响应。
下一步是发出一个XmlHttpRequest请求：function executeXhr(callback, url) {
// branch for native XMLHttpRequest object
if (window.XMLHttpRequest) {
req = new XMLHttpRequest();
req.onreadystatechange = callback;
req.open("GET", url, true);
req.send(null);
} // branch for IE/Windows ActiveX version
else if (window.ActiveXObject) {
req = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
if (req) {
req.onreadystatechange = callback;
req.open("GET", url, true);
req.send();
}
}
}
如您所见，执行一个XmlHttpRequest并不简单，但非常直观。和平常一样，在JavaScript领域，大部分的工作量都花在确保浏览器兼容方面。在这种情况下，首先要确定XmlHttpRequest是否可用。如果不能用，很可能要使用Internet Explorer，这样就要使用所提供的ActiveX实现。
executeXhr()方法中最关键的部分是这两行：
req.onreadystatechange = callback;
req.open("GET", url, true);
第一行定义了JavaScript回调函数，您希望一旦响应就绪它就自动执行，而req.open()方法中所指定的“true”标志说明您想要异步执行该请求。
一旦服务器处理完XmlHttpRequest并返回给浏览器，使用req.onreadystatechange指派所设置的回调方法将被自动调用。function processAjaxResponse() {
// only if req shows "loaded"
if (req.readyState == 4) {
// only if "OK"
if (req.status == 200) {
502 502'votes').innerHTML = req.responseText;
} else {
alert("There was a problem retrieving the XML data:
" +
req.statusText);
}
}
}
该代码相当简洁，并且使用了几个幻数，这使得难以一下子看出发生了什么。为了弄清楚这一点，下面的表格（引用自http://developer.apple.com/internet/webcontent/xmlhttpreq.html）列举了常用的XmlHttpRequest对象属性。
|
属性 |
描述 |
|
onreadystatechange |
每次状态改变所触发事件的事件处理程序 |
|
readyState |
对象状态值：
|
|
responseText |
从服务器进程返回的数据的字符串形式 |
|
responseXML |
从服务器进程返回的DOM兼容的文档数据对象 |
|
status |
从服务器返回的数字代码，比如404（未找到）或200（就绪） |
|
statusText |
伴随状态码的字符串信息 |
现在processVoteResponse()函数开始显示出其意义了。它首先检查XmlHttpRequest的整体状态以保证它已经完成（readyStatus == 4），然后根据服务器的设定询问请求状态。如果一切正常（status == 200）,就使用innerHTML属性重写DOM的“votes”节点的内容。
既然您亲眼看到了XmlHttpRequest对象是如何工作的，就让我们利用一个旨在简化JavaScript与Java应用程序之间的异步通信的框架来对具体的细节进行抽象。
Ajax: DWR方式
按照与文章评价系统相同的流程，我们将使用Direct Web Remoting（DWR）框架实现同样的功能。
假定文章和投票结果存储在一个数据库中，使用某种对象/关系映射技术来完成抽取工作。为了部署起来尽可能地简单，我们不会使用数据库进行持久性存储。此外，为使应用程序尽可能通用，也不使用Web框架。相反，应用程序将从一个静态HTML文件开始，可以认为它由服务器动态地呈现。除了这些简化措施，应用程序还应该使用Spring Framework关联一切，以便轻松看出如何在一个“真实的”应用程序中使用DWR。
现在应该下载示例应用程序并熟悉它。该应用程序被压缩为标准的WAR文件，因此您可以把它放置到任何一个Web容器中——无需进行配置。部署完毕之后，就可以导航到http://localhost:7001/ajax-demo/dwr-ajax.html来运行程序。
可以查看HTML 源代码，了解它如何工作。给人印象最深的是，代码如此简单——所有与服务器的交互都隐藏在JavaScript对象ajaxSampleSvc的后面。更加令人惊讶的是，ajaxSampleSvc服务不是由手工编写而是完全自动生成的！让我们继续，看看这是如何做到的。
引入DWR
如同在“原始的Ajax”一节所演示的那样，直接使用XmlHttpRequest创建异步请求非常麻烦。不仅JavaScript代码冗长，而且必须考虑服务器端为定位Ajax请求到适当的服务所需做的工作，并将结果封送到浏览器。
设计DWR的目的是要处理将Web页面安装到后端服务上所需的所有信息管道。它是一个Java框架，可以很轻松地将它插入到Web应用程序中，以便JavaScript代码可以调用服务器上的服务。它甚至直接与Spring Framework集成，从而允许用户直接向Web客户机公开bean。
DWR真正的巧妙之处是，在用户配置了要向客户机公开的服务之后，它使用反射来生成JavaScript对象，以便Web页面能够使用这些对象来访问该服务。然后Web页面只需接合到生成的JavaScript对象，就像它们是直接使用服务一样；DWR无缝地处理所有有关Ajax和请求定位的琐碎细节。
让我们仔细分析一下示例代码，弄清它是如何工作的。
应用程序细节：DWR分析
关于应用程序，首先要注意的是，它是一个标准的Java应用程序，使用分层架构（Layered Architecture）设计模式。使用DWR通过JavaScript公开一些服务并不影响您的设计。
下面是一个简单的Java服务，我们将使用DWR框架直接将其向JavaScript代码公开：
package com.tearesolutions.service;
public interface AjaxSampleSvc {
Article castVote(int rank);
}
这是一个被简化到几乎不可能的程度的例子，其中只有一篇文章可以投票。该服务由Spring管理，它使用的bean名是ajaxSampleSvc，它的持久性需求则依赖于ArticleDao。详情请参见applicationContext.xml。
为了把该服务公开为JavaScript对象，需要配置DWR，添加dwr.xml文件到WEB-INF目录下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <!DOCTYPE dwr PUBLIC "-//GetAhead Limited//DTD Direct Web Remoting 0.4//EN" "http://www.getahead.ltd.uk/dwr/dwr.dtd"> <dwr> <allow> <create creator="spring" javascript="ajaxSampleSvc"> <param name="beanName" value="ajaxSampleSvc" /> </create> <convert converter="bean" match="com.tearesolutions.model.Article"/> <exclude method="toString"/> <exclude method="setArticleDao"/> </allow> </dwr>
dwr.xml文件告诉DWR哪些服务是要直接向JavaScript代码公开的。注意，已经要求公开Spring bean ajaxSampleSvc。DWR将自动找到由应用程序设置的SpringApplicationContext。为此，必须使用标准的servlet过滤器ContextLoaderListener来初始化Spring ApplicationContext。
DWR被设置为一个servlet，所以把它的定义添加到web.xml：<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD
Web Application 2.3//EN" "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">
<web-app>
<display-name>Ajax Examples</display-name>
<listener>
<listener-class>
org.springframework.web.context.ContextLoaderListener
</listener-class>
</listener>
<servlet>
<servlet-name>ajax_sample</servlet-name>
<servlet-class>com.tearesolutions.web.AjaxSampleServlet</servlet-class>
<load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
<servlet>
<servlet-name>dwr-invoker</servlet-name>
<display-name>DWR Servlet</display-name>
<description>Direct Web Remoter Servlet</description>
<servlet-class>uk.ltd.getahead.dwr.DWRServlet</servlet-class>
<init-param>
<param-name>debug</param-name>
<param-value>true</param-value>
</init-param>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>ajax_sample</servlet-name>
<url-pattern>/ajax_sample</url-pattern>
</servlet-mapping>
<servlet-mapping>
<servlet-name>dwr-invoker</servlet-name>
<url-pattern>/dwr/*</url-pattern>
</servlet-mapping>
</web-app>
做完这些之后，可以加载http://localhost:7001/ajax-demo/dwr，看看哪些服务可用。结果如下：
图3. 可用的服务
单击ajaxSampleSvc链接，查看有关如何在HTML页面内直接使用服务的示例实现。其中包含的两个JavaScript文件完成了大部分的功能：<script type='text/javascript' src='/ajax-demo/dwr/interface/ajaxSampleSvc.js'></script> <script type='text/javascript' src='/ajax-demo/dwr/engine.js'></script>
ajaxSampleSvc.js是动态生成的：
function ajaxSampleSvc() { }
ajaxSampleSvc.castVote = function(callback, p0)
{
DWREngine._execute(callback, '/ajax-demo/dwr',
'ajaxSampleSvc', 'castVote', p0);
}
现在可以使用JavaScript对象ajaxSampleSvc替换所有的XmlHttpRequest代码，从而重构raw-ajax.html文件。可以在dwr-ajax.html文件中看到改动的结果；下面是新的JavaScript函数：
function castVote(rank) {
ajaxSampleSvc.castVote(processResponse, rank);
}
function processResponse(data) {
var voteText = "Thanks for Voting!
"
+ "Current ranking: " + data.voteAverage
+ " out of 5
"
+ "Number of votes placed: "
+ data.numberOfVotes + "
";
502 502'votes').innerHTML = voteText;
}
惊人地简单，不是吗？由ajaxSampleSvc对象返回的Article域对象序列化为一个JavaScript对象，允许在它上面调用诸如numberOfVotes()和voteAverage()之类的方法。在动态生成并插入到DIV元素“votes”中的HTML代码内使用这些数据。
下一步工作
在后续文章中，我将继续有关Ajax的话题，涉及下面这些方面：
- Ajax最佳实践
像许多技术一样，Ajax是一把双刃剑。对于一些用例，其应用程序其实没有必要使用Ajax，使用了反而有损可用性。我将介绍一些不适合使用的模式，突出说明Ajax的一些消极方面，并展示一些有助于缓和这些消极方面的机制。例如，对Netflix电影浏览器来说，Ajax是合适的解决方案吗？或者，如何提示用户确实出了一些问题，而再次单击按钮也无济于事？
- 管理跨请求的状态
在使用Ajax时，最初的文档DOM会发生一些变化，并且有大量的页面状态信息存储在客户端变量中。当用户跟踪一个链接到应用程序中的另一个页面时，状态就丢失了。当用户按照惯例单击Back按钮时，呈现给他们的是缓存中的初始页面。这会使用户感到非常迷惑！
- 调试技巧
使用JavaScript在客户端执行更多的工作时，如果事情不按预期方式进行，就需要一些调试工具来帮助弄清出现了什么问题。
结束语
本文介绍了Ajax方法，并展示了如何使用它来创建一个动态且响应灵敏的Web应用程序。通过使用DWR框架，可以轻松地把Ajax融合到站点中，而无需担心所有必须执行的实际管道工作。
特别感谢Getahead IT咨询公司的Joe Walker和他的团队开发出DWR这样神奇的工具。感谢你们与世界共享它！
