AJAX開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)略 (第一部分)時(shí)間：2005-11-14
作者：
柯自聰 瀏覽次數(shù)： 1363
本文關(guān)鍵字：
ajax,
DOM,
xml,
Javascript 在使用瀏覽器瀏覽網(wǎng)頁(yè)的時(shí)候，當(dāng)頁(yè)面刷新很慢的時(shí)候，你的瀏覽器在干什么？你的屏幕內(nèi)容是什么？是的，你的瀏覽器在等待刷新，而你的屏幕內(nèi)容是一片空白，而你在屏幕前苦苦的等待瀏覽器的響應(yīng)。開(kāi)發(fā)人員為了克服這種尷尬的局面，不得不在每一個(gè)可能需要長(zhǎng)時(shí)間等待響應(yīng)的頁(yè)面上增加一個(gè)DIV，告訴用戶“系統(tǒng)正在處理您的請(qǐng)求，請(qǐng)稍候……”。
現(xiàn)在，有一種越來(lái)越流行越熱的“老”技術(shù)，可以徹底改變這種窘迫的局面。那就是AJAX。如今，隨著Gmail、Google-maps的應(yīng)用和各種瀏覽器的支持，AJAX正逐漸吸引全世界的眼球。
一、AJAX定義 AJAX（Asynchronous JavaScript and XML）其實(shí)是多種技術(shù)的綜合，包括Javascript、XHTML和CSS、DOM、XML和XSTL、XMLHttpRequest。其中：
使用XHTML和CSS標(biāo)準(zhǔn)化呈現(xiàn)，使用DOM實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示和交互，使用XML和XSTL進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與處理，使用XMLHttpRequest對(duì)象進(jìn)行異步數(shù)據(jù)讀取，使用Javascript綁定和處理所有數(shù)據(jù)。
在AJAX提出之前，業(yè)界對(duì)于上述技術(shù)都只是單獨(dú)的使用，沒(méi)有綜合使用，也是由于之前的技術(shù)需求所決定的。隨著應(yīng)用的廣泛，AJAX也成為香餑餑了。
二、現(xiàn)狀與需要解決的問(wèn)題 傳統(tǒng)的Web應(yīng)用采用同步交互過(guò)程，這種情況下，用戶首先向HTTP服務(wù)器觸發(fā)一個(gè)行為或請(qǐng)求的呼求。反過(guò)來(lái)，服務(wù)器執(zhí)行某些任務(wù)，再向發(fā)出請(qǐng)求的用戶返回一個(gè)HTML頁(yè)面。這是一種不連貫的用戶體驗(yàn)，服務(wù)器在處理請(qǐng)求的時(shí)候，用戶多數(shù)時(shí)間處于等待的狀態(tài)，屏幕內(nèi)容也是一片空白。如下圖：
自從采用超文本作為Web傳輸和呈現(xiàn)之后，我們都是采用這么一套傳輸方式。當(dāng)負(fù)載比較小的時(shí)候，這并不會(huì)體現(xiàn)出有什么不妥。可是當(dāng)負(fù)載比較大，響應(yīng)時(shí)間要很長(zhǎng)，1分鐘、2分鐘……數(shù)分鐘的時(shí)候，這種等待就不可忍受了。嚴(yán)重的，超過(guò)響應(yīng)時(shí)間，服務(wù)器干脆告訴你頁(yè)面不可用。另外，某些時(shí)候，我只是想改變頁(yè)面一小部分的數(shù)據(jù)，那為什么我必須重新加載整個(gè)頁(yè)面呢？！當(dāng)軟件設(shè)計(jì)越來(lái)越講究人性化的時(shí)候，這么糟糕的用戶體驗(yàn)簡(jiǎn)直與這種原則背道而馳。為什么老是要讓用戶等待服務(wù)器取數(shù)據(jù)呢？至少，我們應(yīng)該減少用戶等待的時(shí)間。現(xiàn)在，除了程序設(shè)計(jì)、編碼優(yōu)化和服務(wù)器調(diào)優(yōu)之外，還可以采用AJAX。
三、為什么使用AJAX 與傳統(tǒng)的Web應(yīng)用不同，AJAX采用異步交互過(guò)程。AJAX在用戶與服務(wù)器之間引入一個(gè)中間媒介，從而消除了網(wǎng)絡(luò)交互過(guò)程中的處理—等待—處理—等待缺點(diǎn)。用戶的瀏覽器在執(zhí)行任務(wù)時(shí)即裝載了AJAX引擎。AJAX引擎用JavaScript語(yǔ)言編寫(xiě)，通常藏在一個(gè)隱藏的框架中。它負(fù)責(zé)編譯用戶界面及與服務(wù)器之間的交互。AJAX引擎允許用戶與應(yīng)用軟件之間的交互過(guò)程異步進(jìn)行，獨(dú)立于用戶與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器間的交流。現(xiàn)在，可以用Javascript調(diào)用AJAX引擎來(lái)代替產(chǎn)生一個(gè)HTTP的用戶動(dòng)作，內(nèi)存中的數(shù)據(jù)編輯、頁(yè)面導(dǎo)航、數(shù)據(jù)校驗(yàn)這些不需要重新載入整個(gè)頁(yè)面的需求可以交給AJAX來(lái)執(zhí)行。
使用AJAX，可以為ISP、開(kāi)發(fā)人員、終端用戶帶來(lái)可見(jiàn)的便捷：
- 減輕服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。AJAX的原則是“按需取數(shù)據(jù)”，可以最大程度的減少冗余請(qǐng)求，和響應(yīng)對(duì)服務(wù)器造成的負(fù)擔(dān)。
- 無(wú)刷新更新頁(yè)面，減少用戶心理和實(shí)際的等待時(shí)間。特別的，當(dāng)要讀取大量的數(shù)據(jù)的時(shí)候，不用像Reload那樣出現(xiàn)白屏的情況，AJAX使用XMLHTTP對(duì)象發(fā)送請(qǐng)求并得到服務(wù)器響應(yīng)，在不重新載入整個(gè)頁(yè)面的情況下用Javascript操作DOM最終更新頁(yè)面。所以在讀取數(shù)據(jù)的過(guò)程中，用戶所面對(duì)的不是白屏，是原來(lái)的頁(yè)面內(nèi)容（也可以加一個(gè)Loading的提示框讓用戶知道處于讀取數(shù)據(jù)過(guò)程），只有當(dāng)數(shù)據(jù)接收完畢之后才更新相應(yīng)部分的內(nèi)容。這種更新是瞬間的，用戶幾乎感覺(jué)不到。
- 帶來(lái)更好的用戶體驗(yàn)。
- 可以把以前一些服務(wù)器負(fù)擔(dān)的工作轉(zhuǎn)嫁到客戶端，利用客戶端閑置的能力來(lái)處理，減輕服務(wù)器和帶寬的負(fù)擔(dān)，節(jié)約空間和寬帶租用成本。
- 可以調(diào)用外部數(shù)據(jù)。
- 基于標(biāo)準(zhǔn)化的并被廣泛支持的技術(shù)，不需要下載插件或者小程序。
- 進(jìn)一步促進(jìn)頁(yè)面呈現(xiàn)和數(shù)據(jù)的分離。
四、誰(shuí)在使用AJAX 在應(yīng)用AJAX開(kāi)發(fā)上面，Google當(dāng)仁不讓是表率。Orkut、Gmail、Google Groups、Google Maps、Google Suggest都應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù)。Amazon的A9.com搜索引擎也采用了類似的技術(shù)。
微軟也在積極開(kāi)發(fā)更為完善的AJAX應(yīng)用：它即將推出代號(hào)為Atlas的AJAX工具。Atlas的功能超越了AJAX本身，包括整合Visual Studio的調(diào)試功能。另外，新的ASP.NET控件將使客戶端控件與服務(wù)器端代碼的捆綁更為簡(jiǎn)便。Atlas客戶腳本框架（Atlas Clent Script Framework）也使與網(wǎng)頁(yè)及相關(guān)項(xiàng)目的交互更為便利。但Visual Studio 2005中并不包含此項(xiàng)功能。
微軟最近宣布Atlas客戶腳本框架將包含如下內(nèi)容（詳細(xì)資料請(qǐng)?jiān)L問(wèn)Atlas計(jì)劃網(wǎng)站）：
- 一個(gè)可擴(kuò)展的核心框架，它添加了JavaScript功能：如生命同時(shí)期管理、繼承管理、多點(diǎn)傳送處理器和界面管理。
- 一個(gè)常見(jiàn)功能的基本類庫(kù)，有豐富的字符串處理、計(jì)時(shí)器和運(yùn)行任務(wù)。
- 為HTML附加動(dòng)態(tài)行為的用戶界面框架。
- 一組用來(lái)簡(jiǎn)化服務(wù)器連通和網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)堆棧。
- 一組豐富的用戶界面開(kāi)發(fā)控件，如：自動(dòng)完成的文本框、動(dòng)畫(huà)和拖放。
- 處理瀏覽器腳本行為差異的瀏覽器兼容層面。
典型的，微軟將AJAX技術(shù)應(yīng)用在MSN Space上面。很多人一直都對(duì)MS Space服務(wù)感到很奇怪，當(dāng)提交回復(fù)評(píng)論以后，瀏覽器會(huì)暫時(shí)停頓一下，然后在無(wú)刷新的情況下把我提交的評(píng)論顯示出來(lái)。這個(gè)就是應(yīng)用了AJAX的效果。試想，如果添加一個(gè)評(píng)論就要重新刷新整個(gè)頁(yè)面，那可真費(fèi)事。
目前，AJAX應(yīng)用最普遍的領(lǐng)域是GIS-Map方面。GIS的區(qū)域搜索強(qiáng)調(diào)快速響應(yīng)，AJAX的特點(diǎn)正好符合這種需求。
五、用AJAX改進(jìn)你的設(shè)計(jì) AJAX雖然可以實(shí)現(xiàn)無(wú)刷新更新頁(yè)面內(nèi)容，但是也不是什么地方都可以用，主要應(yīng)用在交互較多、頻繁讀數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分類良好的Web應(yīng)用中?，F(xiàn)在，讓我們舉兩個(gè)例子，看看如何用AJAX改進(jìn)你的設(shè)計(jì)。
例子1：數(shù)據(jù)校驗(yàn)
在輸入form表單內(nèi)容的時(shí)候，我們通常需要確保數(shù)據(jù)的唯一性。因此，常常在頁(yè)面上提供“唯一性校驗(yàn)”按鈕，讓用戶點(diǎn)擊，打開(kāi)一個(gè)校驗(yàn)小窗口；或者等f(wàn)orm提交到服務(wù)器端，由服務(wù)器判斷后在返回相應(yīng)的校驗(yàn)信息。前者，window.open操作本來(lái)就是比較耗費(fèi)資源的，通常由window. showModalDialog代替，即使這樣也要彈出一個(gè)對(duì)話框；后者，需要把整個(gè)頁(yè)面提交到服務(wù)器并由服務(wù)器判斷校驗(yàn)，這個(gè)過(guò)程不僅時(shí)間長(zhǎng)而且加重了服務(wù)器負(fù)擔(dān)。而使用AJAX，這個(gè)校驗(yàn)請(qǐng)求可以由XMLHttpRequest對(duì)象發(fā)出，整個(gè)過(guò)程不需要彈出新窗口，也不需要將整個(gè)頁(yè)面提交到服務(wù)器，快速又不加重服務(wù)器負(fù)擔(dān)。
例子2：按需取數(shù)據(jù)—級(jí)聯(lián)菜單
以前，為了避免每次對(duì)菜單的操作引起的重載頁(yè)面，不采用每次調(diào)用后臺(tái)的方式，而是一次性將級(jí)聯(lián)菜單的所有數(shù)據(jù)全部讀取出來(lái)并寫(xiě)入數(shù)組，然后根據(jù)用戶的操作用JavaScript來(lái)控制它的子集項(xiàng)目的呈現(xiàn)，這樣雖然解決了操作響應(yīng)速度、不重載頁(yè)面以及避免向服務(wù)器頻繁發(fā)送請(qǐng)求的問(wèn)題，但是如果用戶不對(duì)菜單進(jìn)行操作或只對(duì)菜單中的一部分進(jìn)行操作的話，那讀取的數(shù)據(jù)中的一部分就會(huì)成為冗余數(shù)據(jù)而浪費(fèi)用戶的資源，特別是在菜單結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)量大的情況下（比如菜單有很多級(jí)、每一級(jí)菜又有上百個(gè)項(xiàng)目），這種弊端就更為突出。
現(xiàn)在應(yīng)用AJAX，在初始化頁(yè)面時(shí)我們只讀出它的第一級(jí)的所有數(shù)據(jù)并顯示，在用戶操作一級(jí)菜單其中一項(xiàng)時(shí)，會(huì)通過(guò)Ajax向后臺(tái)請(qǐng)求當(dāng)前一級(jí)項(xiàng)目所屬的二級(jí)子菜單的所有數(shù)據(jù)，如果再繼續(xù)請(qǐng)求已經(jīng)呈現(xiàn)的二級(jí)菜單中的一項(xiàng)時(shí)，再向后面請(qǐng)求所操作二級(jí)菜單項(xiàng)對(duì)應(yīng)的所有三級(jí)菜單的所有數(shù)據(jù)，以此類推……這樣，用什么就取什么、用多少就取多少，就不會(huì)有數(shù)據(jù)的冗余和浪費(fèi)，減少了數(shù)據(jù)下載總量，而且更新頁(yè)面時(shí)不用重載全部?jī)?nèi)容，只更新需要更新的那部分即可，相對(duì)于后臺(tái)處理并重載的方式縮短了用戶等待時(shí)間，也把對(duì)資源的浪費(fèi)降到最低。
例子3：讀取外部數(shù)據(jù)
AJAX可以調(diào)用外部數(shù)據(jù)，因此，可以對(duì)一些開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)比如XML文檔、RSS文檔進(jìn)行二次加工，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合或者開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。
六、AJAX的缺陷 AJAX不是完美的技術(shù)。使用AJAX，它的一些缺陷不得不權(quán)衡一下：
- AJAX大量使用了Javascript和AJAX引擎，而這個(gè)取決于瀏覽器的支持。IE5.0及以上、Mozilla1.0、NetScape7及以上版本才支持，Mozilla雖然也支持AJAX，但是提供XMLHttpRequest的方式不一樣。所以，使用AJAX的程序必須測(cè)試針對(duì)各個(gè)瀏覽器的兼容性。
- AJAX更新頁(yè)面內(nèi)容的時(shí)候并沒(méi)有刷新整個(gè)頁(yè)面，因此，網(wǎng)頁(yè)的后退功能是失效的；有的用戶還經(jīng)常搞不清楚現(xiàn)在的數(shù)據(jù)是舊的還是已經(jīng)更新過(guò)的。這個(gè)就需要在明顯位置提醒用戶“數(shù)據(jù)已更新”。
- 對(duì)流媒體的支持沒(méi)有FLASH、Java Applet好。
- 一些手持設(shè)備（如手機(jī)、PDA等）現(xiàn)在還不能很好的支持Ajax。
