再也不学AJAX了！使用AJAX

Posted 2021-08-30 libinfs

在上一篇文章中我们知道，AJAX是一系列技术的统称。在本篇中我们将更进一步，详细解释如何使用Ajax技术在项目中获取数据。而为了解释清楚，我们首先要搞清楚我们是从哪里获取数据的，其次我们关注的才是获取数据的具体方式。

一、获取数据

我们知道AJAX用来在项目中以阻止页面刷新的方式获取数据，那么数据从哪里来呢？我们又怎么知道如何获取这些数据？答案是我们通常使用API与各式各样的数据库交互。

“API”是“Application Programming Interface”(即：应用程序接口)的缩写，你可以想象一些数据是开放的并且在等待被使用，而我们获取这些数据的方式便是使用API。API通常的形式是一个URL，并提供指定的参数名和参数值用来帮助你定位所要获取的数据。

还记得我们提过AJAX需要服务器端的相应设置吗？我们之后会再来谈这一点。

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二、AJAX技术的核心 - XMLHttpRequest对象

让我们先把服务器端的设置抛在一边，聚焦AJAX技术的核心环节：XMLHttpRequest对象。

XMLHttpRequest对象是浏览器提供的一个API，用来顺畅地向服务器发送请求并解析服务器响应，当然整个过程中，浏览器页面不会被刷新。它将是本文接下来的主角，让我们先站在较高的层次，对该对象有一个全局的概览：

1. XMLHttpRequest只是一个javascript对象，确切的说，是一个构造函数。换句话说，它一点也不神秘，它的特殊之处只在于它是由客户端(即浏览器)提供的（而不是JavaScript原生的），除此之外，它有属性，有方法，需要通过new关键字进行实例化，我们只需掌握它们就好；
2. XMLHttpRequest对象是不断被扩展的。随着XML对象被广泛的接收，W3C也开始着手制定相应的标准来规范其行为。目前，XMLHttpRequest有两个级别：1级提供了XML对象的实现细节，2级进一步发展了XML对象，额外添加了一些方法，属性和数据类型。但是，并不是所有浏览器都实现了XML对象2级的内容（并不意外，对吧？）；

让我们先从剖析XMLHttpRequest实例的属性和方法开始，先创建一个XML对象的实例：

const xhr = new XMLHttpRequest()

该实例的属性，方法有：

方法

• .open()：准备启动一个AJAX请求；
• .setRequestHeader()：设置请求头部信息；
• .send()：发送AJAX请求；
• .getResponseHeader(): 获得响应头部信息；
• .getAllResponseHeader()：获得一个包含所有头部信息的长字符串；
• .abort()：取消异步请求；

属性

• .responseText：包含响应主体返回文本；
• .responseXML：如果响应的内容类型时text/xml或application/xml，该属性将保存包含着相应数据的XML DOM文档；
• .status：响应的HTTP状态；
• .statusText：HTTP状态的说明；
• .readyState：表示“请求”/“响应”过程的当前活动阶段

另外，浏览器还为该对象提供了一个onreadystatechange监听事件，每当XML实例的readyState属性变化时，就会触发该事件的发生。

至此，关于XMLHttpRequest实例对象的属性方法就全部罗列完毕了，接下来，我们将更进一步的探究如何使用这些方法，属性完成发送AJAX请求的流程。

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三、准备AJAX请求

要想与服务器交互，我们首先需要回答以下问题：

• 我们是要获取数据还是存储数据？ --表现为请求方式的不同：GET或POST；
• 向哪里发出请求？ --即相应API地址；
• 以何种方式等待响应？ --有“同步”和“异步”两种选择；（网络传输是一个过程，请求和响应不是同时发生的。）

而XMLHttpRequest实例的.open()方法的作用就是用来回答以上三个问题。.open()方法接收三个参数：请求方式，请求URL地址和是否为异步请求的布尔值。

下面是一个.open()方法调用的例子：

// 该段代码会启动一个针对“example.php”的GET同步请求。
xhr.open("get", "example.php", false)

相当于开始做饭前，将工具准备齐备，将菜洗好，.open()方法也同样出色地完成了发送AJAX请求的准备工作。

现在，让我们再深入聊聊一些准备工作的细节：

（一）GET请求 与 POST请求

• GET请求

GET请求用于获取数据，有时候我们需要获取的数据需要通过“查询参数”进行定位，在这种情况下，我们会将查询参数追加到URL的末尾，令服务器解析。

查询参数是指一个由?号起始，由&符号分割的包含相应键值对的字符串。用来告知浏览器所要查询的特定资源。

const query = "example.php?name=tom&age=24" // "?name=tom&age=24"即是一个查询参数

需要注意的是，查询字符串中每个参数的名和值都必须使用encodeURIComponent()进行编码（这是因为URL中有些字符会引起歧义，例如“&”）。

• POST请求

POST请求用于向服务器发送应该被保存的数据，因此POST请求天然比GET请求多需要一份需要被保存的数据。那么这些数据应该放在何处呢？毕竟，我们的.open()方法接收的三个参数都没有合适的位置。

答案是需要发送的数据会作为.send()方法的参数最终被发往服务器，该数据可以是任意大小，任意类型。

这里需要注意以下两点：

1. .send()方法的参数是不可为空的，也就是说，对于不需要发送任何数据的GET请求，也需要在调用.send()方法时，向其传入null值；
2. 目前为止，我们知道了两种向服务器发送数据的方式：表单提交以及发送POST请求，要注意服务器对待这两种方式并不一视同仁，这意味着服务器需要有相应的代码专门处理POST请求发送来的原始数据。

但好在我们可以通过POST请求模拟表单提交，只需要简单两步：

1. 设置请求头参数：Content-Type: application/x-www-form-urlencoded（表单提交时的内容类型）；
2. 将表单数据序列化为查询字符串形式，传入.send()方法；

（二）请求URL地址

这里需要注意若使用相对路径，请求URL是相对于执行代码的当前页面。

（三）同步请求与异步请求

人们通常认为AJAX是异步的，实际上并非如此，AJAX是避免页面在获取数据后刷新的一种技术，至于等待服务器响应的方式是同步还是异步，需要开发人员结合业务需求进行配置（虽然通常是异步的）。

你可能会好奇，什么时候我们需要使用同步的AJAX？就我个人经验而言，似乎很难找到相应的场景。Stack Overflow上有一个类似的问题，有兴趣的不妨点击查看。

最后我们再简单解释一下“同步”等待响应与“异步”等待响应的区别：“同步”意味着一旦请求发出，任何后续的JavaScript代码不会再执行，“异步”则是当请求发出后，后续的JavaScript代码会继续执行，当请求成功后，会调用相应的回调函数。

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四、设置请求头

每个HTTP请求和响应都会带有相应的头部信息，包含一些与数据，收发者网络环境与状态等相关信息。XMLHttpRequest对象提供的.setRequestHeader()方法为开发者提供了一个操作这两种头部信息的方法，并允许开发者自定义请求头的头部信息。

默认情况下，当发送AJAX请求时，会附带以下头部信息：

• Accept：浏览器能够处理的内容类型；
• Accept-Charset: 浏览器能够显示的字符集；
• Accept-Encoding：浏览器能够处理的压缩编码；
• Accept-Language：浏览器当前设置的语言；
• Connection：浏览器与服务器之间连接的类型；
• Cookie：当前页面设置的任何Cookie；
• Host：发出请求的页面所在的域；
• Referer：发出请求的页面URI；
• User-Agent：浏览器的用户代理字符串；

注意，部分浏览器不允许使用.setRequestHeader()方法重写默认请求头信息，因此自定义请求头信息是更加安全的方法：

// 自定义请求头
xhr.setRequestHeader("myHeader", "MyValue")

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五、发送请求

到此为止，我们已经完全做好了发送请求的所有准备：利用.open()方法确定了请求方式，等待响应的方式和请求地址，甚至还通过.setRequestHeader()自定义了响应头，接下来就到了最激动人心的时刻：使用.send()方法，发送AJAX请求！

// 发送AJAX请求！
const xhr = new XMLHttpRequest()
xhr.open("get", "example.php", false)
xhr.setRequestHeader("myHeader", "goodHeader")
xhr.send(null)

呃，简单的有些令人尴尬不是吗？换个POST请求试试看：

// 发送AJAX请求！
const xhr = new XMLHttpRequest()
xhr.open("post", "example.php", false)
xhr.setRequestHeader("myHeader", "bestHeader")
xhr.send(some_data)

额..，总觉得还是差点什么？放轻松伙计，因为我们只是发出了请求，还没有处理响应，我们这就来看看它。

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六、处理响应

让我们直接看看如何处理一个同步的GET请求响应：

const xhr = new XMLHttpRequest()
xhr.open("get", "example.php", false)
xhr.setRequestHeader("myHeader", "goodHeader")
xhr.send(null)
// 由于是同步的AJAX请求，因此只有当服务器响应后才会继续执行下面的代码
// 因此xhr.status的值一定不为默认值
if ((xhr.status >= 200 && xhr.status < 300) || xhr.status == 304) {
    alert(xhr.responseText)
} else {
    alert("Request was unsuccessful: " + xhr.status)
}

上面的代码不难理解，我们通过之前提到的xhr.status属性（如果你忘记了，它存储着响应的HTTP状态）判断请求是否成功，如果成功的话，我们将读取xhr.responseText属性中存储的返回值。但是，当我们的请求为异步时，问题就稍微变得复杂了，由于是异步的请求，在xhr.send(null)语句被执行后，JavaScript引擎会紧接着执行下面的判断语句，而这时由于尚未来得及响应，我们注定会得到一个默认的xhr.status值，因此，我们永远都不可能获取请求的资源了。

如何解决这个问题？答案是通过为XMLHTTPRequest实例添加onreadystatechange事件处理程序（当然你也可以直接使用DOM2级规范规定的.addEventListener()方法，但是注意，IE8是不支持该方法的）。

xhr实例的readystatechange事件会监听xhr.readyState属性的变化，你可以将这个属性想象为一个计数器，随着AJAX流程的推进而不断累加，其可取的值如下：

• 0：未初始化 -- 尚未调用.open()方法；
• 1：启动 -- 已经调用.open()方法，但尚未调用.send()方法；
• 2：发送 -- 已经调用.send()方法，但尚未接收到响应；
• 3：接收 -- 已经接收到部分响应数据；
• 4：完成 -- 已经接收到全部响应数据，而且已经可以在客户端使用了；

有了这个时间处理程序对AJAX进程做监听，剩下的事就简单多了，一个异步的GET请求代码如下：

const xhr = new XMLHttpRequest()
xhr.onreadystatechange = () => {
    if (xhr.readystate == 4) {
        if ((xhr.status >= 200 && xhr.status < 300) || xhr.status == 304) {
            alert(xhr.responseText)
        } else {
            alert("Request was unsuccessful: " + xhr.status)
        }
    }
}
xhr.open("get", "example.php", true)
xhr.send(null)

注意：为了确保跨浏览器的兼容性，必须要在调用.open()方法之前指定事件处理程序，仔细想想也有道理，毕竟.open()方法的执行也包含在该事件处理程序的监听范围之内对吧？

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七、取消异步请求

有时候，你可能需要在接收到响应之前取消异步请求，这时候，你需要调用.abort()方法。

该方法会令XHR对象实例停止触发事件，并且不再允许访问任何和响应有关的对象属性。没了监控器，我们再也没法判断响应了不是吗？

但是需要注意的是，当终止AJAX请求后，你需要手动对XHR对象实例进行解绑以释放内存空间。

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?? 恭喜你！到这里你已经学会了所有的AJAX基础知识，你知道了AJAX是什么，存在的意义以及如何真正发起一个AJAX请求并接收响应，你已经是一个AJAX大师！祝贺你！太棒了！??

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? 真棒，尊敬的AJAX大师，你居然还没有离开，那么我将传授你最后一部分AJAX秘籍，帮助你成为一个真正的AJAX忍者，这是你的坚持赢得的！

八、秘籍：XMLHttpRequest 2级

还记得我们一开始有提到，W3C提出了XMLHttpRequest 2级规范吗？虽然并非所有的浏览器都实现了该规范所规定的内容，但还是有一些内容被全部或大多数浏览器所实现。想成为AJAX忍者？往下看吧。

提示：在这一部分，你将会看到很多有关浏览器兼容性的文字，希望你不要觉得枯燥，毕竟这可是忍者的修行，对吧？

（一）FormData 类型

FormData是XMLHttpRequest 2级为我们提供的新的数据类型（构造函数），还记的我们之前是如何伪装一个POST请求为一个表单提交吗？FormData令这一过程变得更加轻松，因为XHR对象能够识别传入的数据类型是FormData的实例，并自动配置适当的头部信息。

FormData的使用方式如下：

// 添加数据
let data1 = new FormData()
data1.append("name", "Tom")
xhr.send(data1)

// 提取表单数据
let data2 = new FormData(document.forms[0])
xhr.send(data2)

除此之外，FormData的另一个好处是相较于传统的AJAX请求，它允许我们上传二进制数据（图片，视频，音频等），具体详情可查看该链接。

FormData的浏览器兼容性：

• 桌面端

  • IE 10+ 与其他浏览器均支持

• 移动端

  • android，Firefox Mobile，OperaMobile均支持，其余浏览器未知

（二）超时设定

当我们发送一个AJAX请求，却迟迟得不到服务器响应，这种感觉是很糟糕的。为了缓解这种糟糕的感觉，XMLHttpRequest 2级规范为我们提供了一个额外的属性和事件监听事件：

• timeout属性：设置超时时间，单位为毫秒；
• timeout事件：当响应时间超出实例对象timeout属性时被触发；

使用方式如下：

// 当响应时间超过1秒时，请求中止，弹出提示框
xhr.timeout = 1000
xhr.ontimeout = () => { alert("Request did not return in a second.") }

注意，当请求终止时，会调用ontimeout事件处理程序，此时xhr的readyState属性的值可能已变为4，这意味着会继续调用onreadystatechange事件处理程序，但是当超时中止请求后再访问xhr的status属性会使浏览器抛出一个错误，因此需要将检查status属性的语句放入try-catch语句中。

虽然带来了一些麻烦，但是我们却对XMLHttpRequest对象有了更多的控制。

浏览器兼容性：

• 桌面端

  • IE 10+ 与其他浏览器均支持

• 移动端

  • IE Mobile 10+ 与其他浏览器均支持

（三）overrideMimeType()方法

响应返回的响应头里，描述了返回数据的MIME类型，浏览器通过识别该类型，告知XMLHttpRequest实例处理该数据的方式。然而有时候（例如将XML类型数据当做纯文本处理），我们想要以我们想要的方式处理响应的数据，在XMLHttpRequest 2级规范中，我们可以使用.overrideMimeType()方法，从方法名也可以轻松猜出，该方法可以覆写响应头所描述数据的MIME类型。

其写法如下：

const xhr = new XMLHttpRequest()
xhr.open("get", "example.php", true)
xhr.overrideMimeType("text/xml") // 强迫浏览器将响应数据以指定类型方式解读
xhr.send(null)

至此，我们掌控了响应数据的处理方式。

浏览器兼容性：

• 桌面端

  • IE 7+ 与其他浏览器均支持

• 移动端

  • Firefox Mobile，Chrome for Android 均支持，其余浏览器未知

（四）进度事件

Progress Events规范是W3C制定的一个工作草案。该规范定义了与客户端与服务器通信相关的一系列事件，这些事件监听了通信进程中的各个关键节点，使我们能够以更细的颗粒度掌控数据传输过程中的细节。目前共有6个进度事件，他们会随数据传输进展被顺序触发（除了error，abort事件），让我们看看他们的定义和浏览器兼容情况：

• loadstart：在接收到响应数据的第一个字节时触发；

  • 桌面端：除 Safari Mobile 未知外，其他浏览器均支持
  • 移动端：除 Safari Mobile 未知外，其他浏览器均支持

• progress：在接收响应期间持续不断地触发；

  • 桌面端：IE10+ 与其他浏览器均支持
  • 移动端：均支持

• error：在请求发生错误时触发；

  • 桌面端：所有浏览器均支持（信息来源）
  • 移动端：除IE Mobile不支持外，其他浏览器均支持（信息来源）

• abort：再因为调用abort()方法时触发；

  • 桌面端：未知
  • 移动端：未知

• load：在接收到完整的响应数据时触发；

  • 桌面端：IE7+ 与其他浏览器均支持
  • 移动端：Chrome for Android，Edge，Firefox Mobile支持，其余浏览器未知

• loadend：在通信完成或者触发error，abort或load事件后触发；

  • 桌面端：所有浏览器不支持
  • 移动端：所有浏览器不支持

这里我们将着重展开讲解以下两个事件：

① load事件

该事件帮助我们节省了readstatechange事件，我们不必在XHR对象实例上绑定该事件监听函数以追踪实例上readState属性的变化，而是可以直接使用以下代码：

const xhr = new XMLHttpRequest()
xhr.onload = () => {
    if ((xhr.status >= 200 && xhr.status <300) || xhr.status == 304) {
        alert(xhr.responseText)
    } else {
        alert("Something wrong!")
    }
}
xhr.open("get", "example.php", true)
xhr.send(null)

② progress事件

该事件令我们可以实现我们梦寐以求的加载进度条效果。因为onprogress事件处理程序会接收到一个event对象，其target属性为XHR对象实例，但却额外包含着三个属性：

• lengthComputable：表示进度信息是否可用的布尔值；
• position：表示目前接收的字节数；
• totalSize：表示根据Content-Length响应头部确定的预期字节数；

很显然，我们的加载进度条所需的一切资源都准备就绪，我们只需写出下面的代码：

const xhr = new XMLHttpRequest()
xhr.onload = () => {
    if ((xhr.status >= 200 && xhr.status <300) || xhr.status == 304) {
        alert(xhr.responseText)
    } else {
        alert("Something wrong!")
    }
}
// 加载进度条
xhr.onprogress = function(event) {
    const divStatus = document.getElementById("status")
    if (event.lengthComputable) {
        divStatus.innerhtml = `Received ${event.postion} of ${event.totalSize} bytes`
    }
}
xhr.open("get", "example.php", true)
xhr.send(null)

一切大功告成！不过还要记得注意，需要在.open()方法前调用onprogress事件处理程序。

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太棒了，关于AJAX，我已经没有什么可说的了，如果你已经掌握了以上所有概念，那么“AJAX忍者”的称号你当之无愧。

我真的为你感到骄傲，Great Work！?

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