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《High Performance Web
Sites》 :Chapter 5
在Yahoo!,有一个小组在他们的项目中使用了一些DHTML特性。其中一个复杂的功能是是在发送邮件时会弹出一个DIV层。其实这个层并不影响其所在页面的渲染,因为它是功能触发式的被渲染的页面部分,所以这个小组的前端工程师就把这个弹出层的CSS样式写到一个独立的样式表文件中,并把对该CSS的引用放在页面的最下方的位置,以确保页面能较快的下载和渲染。
我们知一个页面是由图片,样式表,scripts等组件渲染成的,而组件是按它们在页面中出现的顺序依次下载,把DHTML的动态功能的样式表文件放到后面,可以让更关健的组件先下载,这样能使页面更快的渲染显示给浏览者,好像事实应该是这样,不是吗。
事实是这样吗?
其实采用上面的方式在IE下反而会更慢。经过不断尝试,我们还是把这个DHTML所需的样式表放到了页面的上方HEAD中,这时的页面载入是最快的。这好像和我们所期望的有点相反,为什么我们把暂不渲染页面的CSS放到页面的上方位置,延缓了其它关健组件的下载,反而是加快了页面的载入速度呢?这就是我们马上要开始介绍的法则5。
Progressive Rendering
逐步渲染
前端工程师总是希望他的页面能尽可能快的展示给用户,所以他们希望页面能够随着下载逐步渲染给用户,特别是在页面比较大或是用户使用较慢的网络连接时。有人曾经讨论过给用户一个视觉反馈的重要性,提出要用视觉反馈来作为衡量进度的指标:让用户实实在在的感受到页面一块一块的渲染出来和让用户等着一个空白页让各组件下载到本地再渲染,可能前一种方法的实际组件下载完的速度要慢,但用户会觉得这要快的多。
把样式表放到页面的下方,在一些浏览器中(包括IE)会阻止我们上面所期望的逐步渲染。因为浏览器如果发现页面中的下方有样式表的引用,就会不进行逐步的渲染以避免样式表的的变更所带来的重新渲染,所以这个时候用户可能会看到一个空白页(其实可能网速并不慢,服务响应也够快,但您还是等一个空白页的过程)。Firefox则不会这样。
在HTML规范中就清楚的说明了样式表要声明或引用在页面的HEAD中:"Unlike A, [LINK] may only appear in the HEAD section of a document, although it may appear any number of times."
下面我们用数据来分析:
CSS在页面的下方:http://stevesouders.com/hpws/css-bottom.php
CSS在HEAD中:http://stevesouders.com/hpws/css-top.php
CSS在HEAD中,并用 @import的方式引入:http://stevesouders.com/hpws/css-top-import.php
(注意,这种用@import引入的方式,即使您将css写在HEAD中,也会出现类似将css放在页面下方的情况,出现一个空白的页等待中)
以上的三个页面中,组件和个数都一样。看看下面的三个页面的组件下载时序图:

第一个和第三个,都是在最后才下载样式表,这样就会导致在IE中,页面在6.3秒前都是不会被渲染的,而第二个页面,会最先下载样式表,这时页面就会开始渲染了。
现在我们知道该怎么做了。把样式表以link文件的形式放进HEAD吧。
从Yahoo与Google的首页变化不难发现,其实他们是很像的。


当用户在Google首页输入搜索条件后,如果文字过长,在搜索的结果页上的搜索框就会自动扩长以显示更多的搜索条件文字。Google的用户体验可能不是最好的(可能有人会反对),但至少把"最"字去掉,是没人反对的:)
让我们来看看Adobe给我们带来的技术平台图,一套完整的RIA解决方案:
服务器端不是Adobe的强项,但Flash Media Server 3绝对是一亮点,很多视频网站都是基于该应用平台。
与客户端的数据交互协议没啥说的,HTTP, HTTPS,Raw Scockets和RTMP。
再往上,客户端了,Adboe的强力打造:AIR基于桌面的运行环境,Flash Player基于浏览器的运行环境,因为AIR是建立在Flash Player之上的,所以Flash Player的API在AIR中可以无障碍的使用,而反之,AIR的API是不能在Flash Player上调用的。
Flex是构建于Flash Player API之上的另一层应用,目的是让程序员更方便的创建基于Flash格式的应用(程序),所以它可以很自然的运行在Flash Player与AIR之上I,但有很多Flex的API调用了AIR的API,所以会有一部分Flex程序只能在AIR上跑。
Flex之上,就是各种RIA应用,再加上一堆Adobe开发的各种基于RIA的应用了,如:Adobe Acrobat Connect等等。
法则4:使用Gzip压缩组件 Gzip Components
前端开发工程师能力的好坏直接关系着页面的访问快慢(John:要知道,用极其丑陋的table套table做出的页面比简洁的div与table做出的页面无论是从K字节上,还是载入速度上都是极大的消耗),但另一些如用户的带宽等我们无法控制的因素,也会影响到用户访问您web应用的速度。法则1和法则3介绍了如何通过减少不必要的HTTP请求来提升页面加载时间,法则2介绍了用CDN,可以让我们离用户更近,但我们总不能把所有的HTTP请求都优化掉吧。于是,我们这法则4应潮流而生。
法则4,是通过减少HTTP响应的数据量来加快响应速度。要知道如果一个HTTP的响应足够少,那传输的时间多快呀,因为从服务器端传送到浏览器端的数据包小了,也少了,岂有不快之理。这对像那些网络不太好的用户可是特有效。这一章节就会展示如何通过gzip去压缩HTTP响应,这是减少数据量最easy的方法,但有得到就会有付出,gzip也会有一些不好的影响,这个后面介绍。
压缩是如何工作的
很久以前我们就把文件压缩应用在电子邮件和FTP站点当中。直到HTTP/1.1的规范制定,web客户端才开始通过HTTP请求中的 Accept-Encoding 头信息来来表示其支持压缩。
如果web服务器在请求信息中看到这个头信息,它就可以通过响应的 Content-Encoding头信息来返回服务器可用的压缩方式。
gzip是目前最流行和高效的压缩方式。它是一个可以自由使用,不受专利权限制的压缩格式,是由GNU项目开发出来并定义在RFC1952规范中。另外还有一种压缩方式是deflate,但它不如Gzip那么常用和高效,其实上,我只发现一家网站在使用deflate:msn.com 。而支持deflate数据压缩的浏览器,也支持Gzip,所以Gzip是非常好的选择。该压缩什么
服务器要压缩什么是取决于文件格式。很多网站只压缩HTML文件,其实script和样式表文件的也都值得压缩(事实上,任何文本型的数据都可以压缩,包括XML和JSON数据)。图片和PDF文件的则不必再用gzip压缩,因为它们本身就是压缩格式,再多余的压缩只会浪费CPU资源,也得不到多少的文件压缩量。
gzip压缩需要消耗服务器端的CPU,而客户端也需要执行解压gzip格式的数据。至于是否值得压缩的问题,我觉得任何超过1K或2K的文件都值得压缩。mod_gzip_minimum_file_size 参数就可以配置您想要压缩的文件的大小范围,它的默认值是500 bytes.
老套路,我又调查了美国10大网站使用gzip的情况如下图。有9家都用gzip压缩他们的HTML文件,7家还用gzip压缩了script和样式表文件,其中有5家是完全压缩了所有的script和样式表。一个网站如果压缩所有的HTML文件,样式表,script文件,甚至可以减少70%的数据量,这是我们下面的段落里会提到的。
节省The Savingsgzip压缩后,返回的数据量一般会减少70%,如下图所示,显示了scrtip,样式表文件在压缩前和压缩后的数据量的变化,同时也显示了如果用deflate方式来压缩的数据量对比。
很显然,从上图中就知道我们为什么要选择gzip了。gzip会减少约66%的数据量,而deflate只会减少约60%。配置 Configuration
配置gzip的模块要取决于您Apache的版本:Apache 1.3使用的是mod_gzip,而 Apache 2.x 使用 的是mod_deflate。这一段落就会讲解如何配置每个模块。
Apache 1.3: mod_gzip
Apache1.3的gzip压缩功能是通过 mod_gzip 模块来现实的。mod_gzip 有很多的配置参数,这些在mod_gzip的站点上有说明,在这里我介绍一些最常用的参数。
mod_gzip_on
开启mod_gzip.
mod_gzip_item_include
mod_gzip_item_exclude
定义要被gzip压缩或不压缩的文件的类型,MIME类型, user agent, 等等。
大部分的web服务器都会打开mod_gzip,并把text/html设为默认文件类型。最重要的是您应该为script与样式表文件也打开gzip功能。您可以参考下面对Apache 1.3 的配置:
mod_gzip_item_include mime ^application/x-javascript$
mod_gzip_item_include file \.css$
mod_gzip_item_include mime ^text/css$
gzip的命令行程序可以控制压缩的级别以及CPU的使用率,但在mod_gzip中却无法配置这些。有时对数据流的压缩会造成CPU的过分负荷,我们可以选择缓存压缩后的响应数据到磁盘或是内存中,如果要手动实现这一功能就太麻烦了,还好,我们可以通过mod_gzip来自动保存压缩后数据到磁盘上,还可以及时的响应更新。实现这一功能则要配置 mod_gzip_can_negotiate 和 mod_gzip_update_static 参数。
Apache 2.x: mod_deflate
Apache 2.x 是通过mod_deflate 模块来实现压缩。尽管它的名字是deflate,但实际它是实现的gzip压缩方式(John:怪异吧!)。如果要实现像对script和样式表的压缩这种基本的配置只需要下面这一行就够了:
代理缓存 Proxy Caching
以上介绍的简单配置对直接访问web服务器的方式来说没有一点问题,web服务器通过请求中的Accept-Encoding头信息来判断客户端是否可以支持压缩的数据,然后把压缩或没压缩的数据再返回给客户端,这些都是通过HTTP的header头信息来实现的。
但如果用户是通过代理上网的,那用户的请求也都是通过代理服务器中转发送的,这时就比较麻烦了:假如用户发请求给代理服务器时,并表明其不支持gzip,而代理服务器再中转数据时却将已经缓存过的压缩的数据返回给用户,这时就会造成用户看到的是一堆乱码,反之亦然。
要解决这个问题则要在服务器端加上vary头信息。mod_gzip默认是为所有的响应都增加Vary:Accept Encoding头信息,这样代理服务器就会缓存压缩和未压缩版的数据了。特殊情况 Edge Cases
目前90%的浏览器都支持gzip。但还是会有一些特殊情况我们不得不考虑,如在早期的IE版本中,特别是IE5.5和IE6.0 sp1存在一些bug,一种比较安全的做法是用"浏览器白名单(browser whitelist)",让服务器端只针对一部分浏览器发送gzip格式的数据。如下的设置就是只针对IE6~9的版本和Mozila 5~9的版本发送gzip数据。
Apache 1.3使用User-Agent:
mod_gzip_item_include reqheader "User-Agent: Mozilla/[5-9]"
Apache 2.x 使用 BrowserMatch :
BrowserMatch ^Mozilla/[5-9] gzip
而针对代理缓存,一种方法是在Vary的头信息中加上User-Agent标识来告诉代理服务器,我们使用了白名单;在mod_gzip模块中,如果它发现配置了白名单,则会自动为Vary加上上User-Agent标识。但是不要指望代理服务器会缓存所有的浏览器白名单的每一个url副本。所以我们不得不采用另一个方法:为返回的响应中加上 Vary : * 或 Cache-Control:private 头信息,以表明完全禁止代理服务器的缓存,不让代理去缓存任何一个组件,让用户通过代理时,都要去请求真正的服务器以获得页面数据,事实上Google和Yahoo!都是使用的这一策略,尽管它会带来更多的流量消耗。
还有一个特殊情况要指出,就是ETags(我们将会在Chapter 13章节单独提到),默认情况下它都不会被压缩,所以最好的办法就是干脆禁用ETags,这个还是放在Chapter 13章节再详谈吧。
例
下面三个链接分别是没有gzip压缩,只压缩了HTML和压缩了全部组件的三个链接页面:
Nothing Gzipped
http://stevesouders.com/hpws/nogzip.html
HTML Gzipped
http://stevesouders.com/hpws/gzip-html.html
Everything Gzipped
http://stevesouders.com/hpws/gzip-all.html
下图就是三者的具体数据量对比和时间对比:
注意看IE地址栏里的url:
http://7career.org/index.html#gaso=eyk1lxgBAAA.jv23HAnPNwAPQKimV6DihVv........
按照Google Analytics的约定,我必须在我的页面最下端要加上其统计js代码,而Google通过在我网址后面所加的一段代码参数,就能实现页面拦截的效果,如附加层等。
这有点像兵家中的里应外合,"里"就是嵌在我页面中的js代码,"外"就是附加的外部参数;通过嵌入的js代码获取参数,再请求一个js: https://www.google.com/analytics/reporting/overlay_js?gaso=参数 这个js利用document.write()功能,写入新HTML代码。对于如何为每个链接实现框图,是通过其js生成的div和样式来控制,那个的数据是通过https://www.google.com/analytics/reporting/overlay?d1=参数2&gaso=参数生成的一段赋值js代码,来填充生成。
Google的产品要研究起来,还真得下点功夫,但这种拦截技术,其实对开放的API来说是一种很好的实现模式。
早上到Adobe网站上一看,spry Prerelease
1.5在17号就已经释出了.
赶紧看看samples又增加了些什么功能,发现增加了HTML Data Sets:用标准的html
tables数据和其它的结构化标签来为数据器提供数据,不局限于以前只是xml的数据来源,灵活度增加了不少.分页的功能也更强了,如果有时间很想再改写一下这个分页,因为一次性从数据源把数据全取出来,对于大量数据还是开销不少.另外对于data
sets间的数据关联共享,也在使用上更简化,增加了更简化的方法spry:setrow和spry:setrownumber来代替setCurrentRow的一些常用功能.
在Widget方面,没有什么惊喜,但Data
Utility 还是挺不错的,目前只是给出了几个获取页面参数的方法,希望将来会有更多适用的功能.
从去年的1.3到现在的1.5,spry的进步还是很明显,离正式版的spry又近了一步.
出处:IBM developerWorks
多数 Web 应用程序都使用请求/响应模型从服务器上获得完整的 HTML 页面。常常是点击一个按钮,等待服务器响应,再点击另一个按钮,然后再等待,这样一个反复的过程。有了 Ajax 和 XMLHttpRequest 对象,就可以使用不必让用户等待服务器响应的请求/响应模型了。本文中,Brett McLaughlin 介绍了如何创建能够适应不同浏览器的 XMLHttpRequest 实例,建立和发送请求,并响应服务器。
本系列的上一期文章(请参阅 参考资料 中的链接),我们介绍了 Ajax 应用程序,考察了推动 Ajax 应用程序的基本概念。其中的核心是很多您可能已经了解的技术:JavaScript、HTML 和 XHTML、一点动态 HTML 以及 DOM(文档对象模型)。本文将放大其中的一点,把目光放到具体的 Ajax 细节上。
本文中,您将开始接触最基本和基础性的有关 Ajax 的全部对象和编程方法:XMLHttpRequest 对象。该对象实际上仅仅是一个跨越所有 Ajax 应用程序的公共线程,您可能已经预料到,只有彻底理解该对象才能充分发挥编程的潜力。事实上,有时您会发现,要正确地使用 XMLHttpRequest,显然不能 使用 XMLHttpRequest。这到底是怎么回事呢?
Web 2.0 一瞥
在深入研究代码之前首先看看最近的观点 ---- 一定要十分清楚 Web 2.0 这个概念。听到 Web 2.0 这个词的时候,应该首先问一问 "Web 1.0 是什么?" 虽然很少听人提到 Web 1.0,实际上它指的就是具有完全不同的请求和响应模型的传统 Web。比如,到 Amazon.com 网站上点击一个按钮或者输入搜索项。就会对服务器发送一个请求,然后响应再返回到浏览器。该请求不仅仅是图书和书目列表,而是另一个完整的 HTML 页面。因此当 Web 浏览器用新的 HTML 页面重绘时,可能会看到闪烁或抖动。事实上,通过看到的每个新页面可以清晰地看到请求和响应。
Web 2.0(在很大程度上)消除了这种看得见的往复交互。比如访问 Google Maps 或 Flickr 这样的站点(到这些支持 Web 2.0 和 Ajax 站点的链接请参阅 参考资料)。比如在 Google Maps 上,您可以拖动地图,放大和缩小,只有很少的重绘操作。当然这里仍然有请求和响应,只不过都藏到了幕后。作为用户,体验更加舒适,感觉很像桌面应用程序。这种新的感受和范型就是当有人提到 Web 2.0 时您所体会到的。
需要关心的是如何使这些新的交互成为可能。显然,仍然需要发出请求和接收响应,但正是针对每次请求/响应交互的 HTML 重绘造成了缓慢、笨拙的 Web 交互的感受。因此很清楚,我们需要一种方法使发送的请求和接收的响应只 包含需要的数据而不是整个 HTML 页面。惟一需要获得整个新 HTML 页面的时候就是希望用户看到 新页面的时候。
但多数交互都是在已有页面上增加细节、修改主体文本或者覆盖原有数据。这些情况下,Ajax 和 Web 2.0 方法允许在不 更新整个 HTML 页面的情况下发送和接收数据。对于那些经常上网的人,这种能力可以让您的应用程序感觉更快、响应更及时,让他们不时地光顾您的网站。
XMLHttpRequest 简介
要真正实现这种绚丽的奇迹,必须非常熟悉一个 JavaScript 对象,即 XMLHttpRequest。这个小小的对象实际上已经在几种浏览器中存在一段时间了,它是本专栏今后几个月中要介绍的 Web 2.0、Ajax 和大部分其他内容的核心。为了让您快速地大体了解它,下面给出将要用于该对象的很少的几个 方法和属性。
·open():建立到服务器的新请求。
·send():向服务器发送请求。
·abort():退出当前请求。
·readyState:提供当前 HTML 的就绪状态。
·responseText:服务器返回的请求响应文本。
如果不了解这些(或者其中的任何 一个),您也不用担心,后面几篇文章中我们将介绍每个方法和属性。现在应该 了解的是,明确用 XMLHttpRequest 做什么。要注意这些方法和属性都与发送请求及处理响应有关。事实上,如果看到 XMLHttpRequest 的所有方法和属性,就会发现它们都 与非常简单的请求/响应模型有关。显然,我们不会遇到特别新的 GUI 对象或者创建用户交互的某种超极神秘的方法,我们将使用非常简单的请求和非常简单的响应。听起来似乎没有多少吸引力,但是用好该对象可以彻底改变您的应用程序。
简单的 new
首先需要创建一个新变量并赋给它一个 XMLHttpRequest 对象实例。这在 JavaScript 中很简单,只要对该对象名使用 new 关键字即可,如 清单 1 所示。
清单 1. 创建新的 XMLHttpRequest 对象
<script language="javascript" type="text/javascript">
var request = new XMLHttpRequest();
</script>
不难吧?记住,JavaScript 不要求指定变量类型,因此不需要像 清单 2 那样做(在 Java 语言中可能需要这样)。
清单 2. 创建 XMLHttpRequest 的 Java 伪代码
XMLHttpRequest request = new XMLHttpRequest();
因此在 JavaScript 中用 var 创建一个变量,给它一个名字(如 "request"),然后赋给它一个新的 XMLHttpRequest 实例。此后就可以在函数中使用该对象了。
错误处理
在实际上各种事情都可能出错,而上面的代码没有提供任何错误处理。较好的办法是创建该对象,并在出现问题时优雅地退出。比如,任何较早的浏览器(不论您是否相信,仍然有人在使用老版本的 Netscape Navigator)都不支持 XMLHttpRequest,您需要让这些用户知道有些地方出了问题。清单 3 说明如何创建该对象,以便在出现问题的时候发出 JavaScript 警告。
清单 3. 创建具有错误处理能力的 XMLHttpRequest
一定要理解这些步骤:
1、创建一个新变量 request 并赋值 false。后面将使用 false 作为判定条件,它表示还没有创建 XMLHttpRequest 对象。
2、增加 try/catch 块:
1)尝试创建 XMLHttpRequest 对象。
2)如果失败(catch (failed))则保证 request 的值仍然为 false。
3、检查 request 是否仍为 false(如果一切正常就不会是 false)。
4、如果出现问题(request 是 false)则使用 JavaScript 警告通知用户出现了问题。
代码非常简单,对大多数 JavaScript 和 Web 开发人员来说,真正理解它要比读写代码花更长的时间。现在已经得到了一段带有错误检查的 XMLHttpRequest 对象创建代码,还可以告诉您哪儿出了问题。
应付 Microsoft
看起来似乎一切良好,至少在用 Internet Explorer 试验这些代码之前是这样的。如果这样试验的话,就会看到 图 1 所示的糟糕情形。
图 1. Internet Explorer 报告错误

显然有什么地方不对劲,而 Internet Explorer 很难说是一种过时的浏览器,因为全世界有 70% 在使用 Internet Explorer。换句话说,如果不支持 Microsoft 和 Internet Explorer 就不会受到 Web 世界的欢迎!因此我们需要采用不同的方法处理 Microsoft 浏览器。
经验证发现 Microsoft 支持 Ajax,但是其 XMLHttpRequest 版本有不同的称呼。事实上,它将其称为几种 不同的东西。如果使用较新版本的 Internet Explorer,则需要使用对象 Msxml2.XMLHTTP,而较老版本的 Internet Explorer 则使用 Microsoft.XMLHTTP。我们需要支持这两种对象类型(同时还要支持非 Microsoft 浏览器)。请看看 清单 4,它在前述代码的基础上增加了对 Microsoft 的支持。
Microsoft 参与了吗?
关于 Ajax 和 Microsoft 对该领域不断增长的兴趣和参与已经有很多文章进行了介绍。事实上,据说 Microsoft 最新版本的 Internet Explorer ---- version 7.0,将在 2006 年下半年推出 ---- 将开始直接支持 XMLHttpRequest,让您使用 new 关键字代替所有的 Msxml2.XMLHTTP 创建代码。但不要太激动,仍然需要支持旧的浏览器,因此跨浏览器代码不会很快消失。
清单 4. 增加对 Microsoft 浏览器的支持
<script language="javascript" type="text/javascript">
var request = false;
try {
request = new XMLHttpRequest();
} catch (trymicrosoft) {
try {
request = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");
} catch (othermicrosoft) {
try {
request = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
} catch (failed) {
request = false;
}
}
}
if (!request)
alert("Error initializing XMLHttpRequest!");
</script>
很容易被这些花括号迷住了眼睛,因此下面分别介绍每一步:
1、创建一个新变量 request 并赋值 false。使用 false 作为判断条件,它表示还没有创建 XMLHttpRequest 对象。
2、增加 try/catch 块:
1)尝试创建 XMLHttpRequest 对象。
2)如果失败(catch (trymicrosoft)):
1>尝试使用较新版本的 Microsoft 浏览器创建 Microsoft 兼容的对象(Msxml2.XMLHTTP)。
2> 如果失败(catch (othermicrosoft))尝试使用较老版本的 Microsoft 浏览器创建 Microsoft 兼容的对象(Microsoft.XMLHTTP)。
2)如果失败(catch (failed))则保证 request 的值仍然为 false。
3、检查 request 是否仍然为 false(如果一切顺利就不会是 false)。
4、如果出现问题(request 是 false)则使用 JavaScript 警告通知用户出现了问题。
这样修改代码之后再使用 Internet Explorer 试验,就应该看到已经创建的表单(没有错误消息)。我实验的结果如 图 2 所示。
图 2. Internet Explorer 正常工作

静态与动态
再看一看清单 1、3 和 4,注意,所有这些代码都直接嵌套在 script 标记中。像这种不放到方法或函数体中的 JavaScript 代码称为静态 JavaScript。就是说代码是在页面显示给用户之前的某个时候运行。(虽然根据规范不能完全精确地 知道这些代码何时运行对浏览器有什么影响,但是可以保证这些代码在用户能够与页面交互之前运行。)这也是多数 Ajax 程序员创建 XMLHttpRequest 对象的一般方式。
就是说,也可以像 清单 5 那样将这些代码放在一个方法中。
清单 5. 将 XMLHttpRequest 创建代码移动到方法中
<script language="javascript" type="text/javascript">
var request;
function createRequest() {
try {
request = new XMLHttpRequest();
} catch (trymicrosoft) {
try {
request = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");
} catch (othermicrosoft) {
try {
request = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
} catch (failed) {
request = false;
}
}
}
if (!request)
alert("Error initializing XMLHttpRequest!");
}
</script>
如果按照这种方式编写代码,那么在处理 Ajax 之前需要调用该方法。因此还需要 清单 6 这样的代码。
清单 6. 使用 XMLHttpRequest 的创建方法
<script language="javascript" type="text/javascript">
var request;
function createRequest() {
try {
request = new XMLHttpRequest();
} catch (trymicrosoft) {
try {
request = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");
} catch (othermicrosoft) {
try {
request = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
} catch (failed) {
request = false;
}
}
}
if (!request)
alert("Error initializing XMLHttpRequest!");
}
function getCustomerInfo() {
createRequest();
// Do something with the request variable
}
</script>
此代码惟一的问题是推迟了错误通知,这也是多数 Ajax 程序员不采用这一方法的原因。假设一个复杂的表单有 10 或 15 个字段、选择框等,当用户在第 14 个字段(按照表单顺序从上到下)输入文本时要激活某些 Ajax 代码。这时候运行 getCustomerInfo() 尝试创建一个 XMLHttpRequest 对象,但(对于本例来说)失败了。然后向用户显示一条警告,明确地告诉他们不能使用该应用程序。但用户已经花费了很多时间在表单中输入数据!这是非常令人讨厌的,而讨厌显然不会吸引用户再次访问您的网站。
如果使用静态 JavaScript,用户在点击页面的时候很快就会看到错误信息。这样也很烦人,是不是?可能令用户错误地认为您的 Web 应用程序不能在他的浏览器上运行。不过,当然要比他们花费了 10 分钟输入信息之后再显示同样的错误要好。因此,我建议编写静态的代码,让用户尽可能早地发现问题。
用 XMLHttpRequest 发送请求
得到请求对象之后就可以进入请求/响应循环了。记住,XMLHttpRequest 惟一的目的是让您发送请求和接收响应。其他一切都是 JavaScript、CSS 或页面中其他代码的工作:改变用户界面、切换图像、解释服务器返回的数据。准备好 XMLHttpRequest 之后,就可以向服务器发送请求了。
欢迎使用沙箱
Ajax 采用一种沙箱安全模型。因此,Ajax 代码(具体来说就是 XMLHttpRequest 对象)只能对所在的同一个域发送请求。以后的文章中将进一步介绍安全和 Ajax,现在只要知道在本地机器上运行的代码只能对本地机器上的服务器端脚本发送请求。如果让 Ajax 代码在 www.breakneckpizza.com 上运行,则必须 www.breakneck.com 中运行的脚本发送请求。
设置服务器 URL
首先要确定连接的服务器的 URL。这并不是 Ajax 的特殊要求,但仍然是建立连接所必需的,显然现在您应该知道如何构造 URL 了。多数应用程序中都会结合一些静态数据和用户处理的表单中的数据来构造该 URL。比如,清单 7 中的 JavaScript 代码获取电话号码字段的值并用其构造 URL。
清单 7. 建立请求 URL
这里没有难懂的地方。首先,代码创建了一个新变量 phone,并把 ID 为 "phone" 的表单字段的值赋给它。清单 8 展示了这个表单的 XHTML,其中可以看到 phone 字段及其 id 属性。
清单 8. Break Neck Pizza 表单
<body>
<p><img src="breakneck-logo_4c.gif" alt="Break Neck Pizza" /></p>
<form action="POST">
<p>Enter your phone number:
<input type="text" size="14" name="phone" id="phone"
onChange="getCustomerInfo();" />
</p>
<p>Your order will be delivered to:</p>
<div id="address"></div>
<p>Type your order in here:</p>
<p><textarea name="order" rows="6" cols="50" id="order"></textarea></p>
<p><input type="submit" value="Order Pizza" id="submit" /></p>
</form>
</body>
还要注意,当用户输入电话号码或者改变电话号码时,将触发 清单 8 所示的 getCustomerInfo() 方法。该方法取得电话号码并构造存储在 url 变量中的 URL 字符串。记住,由于 Ajax 代码是沙箱型的,因而只能连接到同一个域,实际上 URL 中不需要域名。该例中的脚本名为 /cgi-local/lookupCustomer.php。最后,电话号码作为 GET 参数附加到该脚本中:"phone=" + escape(phone)。
如果以前没用见过 escape() 方法,它用于转义不能用明文正确发送的任何字符。比如,电话号码中的空格将被转换成字符 %20,从而能够在 URL 中传递这些字符。
可以根据需要添加任意多个参数。比如,如果需要增加另一个参数,只需要将其附加到 URL 中并用 "与"(&)字符分开 [第一个参数用问号(?)和脚本名分开]。
打开请求
有了要连接的 URL 后就可以配置请求了。可以用 XMLHttpRequest 对象的 open() 方法来完成。该方法有五个参数:
request-type:发送请求的类型。典型的值是 GET 或 POST,但也可以发送 HEAD 请求。
url:要连接的 URL。
asynch:如果希望使用异步连接则为 true,否则为 false。该参数是可选的,默认为 true。
username:如果需要身份验证,则可以在此指定用户名。该可选参数没有默认值。 password:如果需要身份验证,则可以在此指定口令。该可选参数没有默认值。
open() 是打开吗?
Internet 开发人员对 open() 方法到底做什么没有达成一致。但它实际上并不是 打开一个请求。如果监控 XHTML/Ajax 页面及其连接脚本之间的网络和数据传递,当调用 open() 方法时将看不到任何通信。不清楚为何选用了这个名字,但显然不是一个好的选择。
通常使用其中的前三个参数。事实上,即使需要异步连接,也应该指定第三个参数为 "true"。这是默认值,但坚持明确指定请求是异步的还是同步的更容易理解。
将这些结合起来,通常会得到 清单 9 所示的一行代码。
清单 9. 打开请求
function getCustomerInfo() {
var phone = document.getElementById("phone").value;
var url = "/cgi-local/lookupCustomer.php?phone=" + escape(phone);
request.open("GET", url, true);
}
一旦设置好了 URL,其他就简单了。多数请求使用 GET 就够了(后面的文章中将看到需要使用 POST 的情况),再加上 URL,这就是使用 open() 方法需要的全部内容了。
挑战异步性
本系列的后面一篇文章中,我将用很多时间编写和使用异步代码,但是您应该明白为什么 open() 的最后一个参数这么重要。在一般的请求/响应模型中,比如 Web 1.0,客户机(浏览器或者本地机器上运行的代码)向服务器发出请求。该请求是同步的,换句话说,客户机等待服务器的响应。当客户机等待的时候,至少会用某种形式通知您在等待:
·沙漏(特别是 Windows 上)。
·旋转的皮球(通常在 Mac 机器上)。
·应用程序基本上冻结了,然后过一段时间光标变化了。
这正是 Web 应用程序让人感到笨拙或缓慢的原因 ---- 缺乏真正的交互性。按下按钮时,应用程序实际上变得不能使用,直到刚刚触发的请求得到响应。如果请求需要大量服务器处理,那么等待的时间可能很长(至少在这个多处理器、DSL 没有等待的世界中是如此)。
而异步请求不 等待服务器响应。发送请求后应用程序继续运行。用户仍然可以在 Web 表单中输入数据,甚至离开表单。没有旋转的皮球或者沙漏,应用程序也没有明显的冻结。服务器悄悄地响应请求,完成后告诉原来的请求者工作已经结束(具体的办法很快就会看到)。结果是,应用程序感觉不 那么迟钝或者缓慢,而是响应迅速、交互性强,感觉快多了。这仅仅是 Web 2.0 的一部分,但它是很重要的一部分。所有老套的 GUI 组件和 Web 设计范型都不能克服缓慢、同步的请求/响应模型。
发送请求
一旦用 open() 配置好之后,就可以发送请求了。幸运的是,发送请求的方法的名称要比 open() 适当,它就是 send()。
send() 只有一个参数,就是要发送的内容。但是在考虑这个方法之前,回想一下前面已经通过 URL 本身发送过数据了:
var url = "/cgi-local/lookupCustomer.php?phone=" + escape(phone);
虽然可以使用 send() 发送数据,但也能通过 URL 本身发送数据。事实上,GET 请求(在典型的 Ajax 应用中大约占 80%)中,用 URL 发送数据要容易得多。如果需要发送安全信息或 XML,可能要考虑使用 send() 发送内容(本系列的后续文章中将讨论安全数据和 XML 消息)。如果不需要通过 send() 传递数据,则只要传递 null 作为该方法的参数即可。因此您会发现在本文中的例子中只需要这样发送请求(参见 清单 10)。
清单 10. 发送请求
function getCustomerInfo() {
var phone = document.getElementById("phone").value;
var url = "/cgi-local/lookupCustomer.php?phone=" + escape(phone);
request.open("GET", url, true);
request.send(null);
}
指定回调方法
现在我们所做的只有很少一点是新的、革命性的或异步的。必须承认,open() 方法中 "true" 这个小小的关键字建立了异步请求。但是除此之外,这些代码与用 Java servlet 及 JSP、PHP 或 Perl 编程没有什么两样。那么 Ajax 和 Web 2.0 最大的秘密是什么呢?秘密就在于 XMLHttpRequest 的一个简单属性 onreadystatechange。
首先一定要理解这些代码中的流程(如果需要请回顾 清单 10)。建立其请求然后发出请求。此外,因为是异步请求,所以 JavaScript 方法(例子中的 getCustomerInfo())不会等待服务器。因此代码将继续执行,就是说,将退出该方法而把控制返回给表单。用户可以继续输入信息,应用程序不会等待服务器。
这就提出了一个有趣的问题:服务器完成了请求之后会发生什么?答案是什么也不发生,至少对现在的代码而言如此!显然这样不行,因此服务器在完成通过 XMLHttpRequest 发送给它的请求处理之后需要某种指示说明怎么做。
在 JavaScript 中引用函数:
JavaScript 是一种弱类型的语言,可以用变量引用任何东西。因此如果声明了一个函数 updatePage(),JavaScript 也将该函数名看作是一个变量。换句话说,可用变量名 updatePage 在代码中引用函数。
清单 11. 设置回调方法
function getCustomerInfo() {
var phone = document.getElementById("phone").value;
var url = "/cgi-local/lookupCustomer.php?phone=" + escape(phone);
request.open("GET", url, true);
request.onreadystatechange = updatePage;
request.send(null);
}
需要特别注意的是该属性在代码中设置的位置 ---- 它是在调用 send() 之前 设置的。发送请求之前必须设置该属性,这样服务器在回答完成请求之后才能查看该属性。现在剩下的就只有编写 updatePage() 方法了,这是本文最后一节要讨论的重点。
处理服务器响应
发送请求,用户高兴地使用 Web 表单(同时服务器在处理请求),而现在服务器完成了请求处理。服务器查看 onreadystatechange 属性确定要调用的方法。除此以外,可以将您的应用程序看作其他应用程序一样,无论是否异步。换句话说,不一定要采取特殊的动作编写响应服务器的方法,只需要改变表单,让用户访问另一个 URL 或者做响应服务器需要的任何事情。这一节我们重点讨论对服务器的响应和一种典型的动作 ---- 即时改变用户看到的表单中的一部分。
回调和 Ajax
现在我们已经看到如何告诉服务器完成后应该做什么:将 XMLHttpRequest 对象的 onreadystatechange 属性设置为要运行的函数名。这样,当服务器处理完请求后就会自动调用该函数。也不需要担心该函数的任何参数。我们从一个简单的方法开始,如 清单 12 所示。
清单 12. 回调方法的代码
它仅仅发出一些简单的警告,告诉您服务器什么时候完成了任务。在自己的网页中试验这些代码,然后在浏览器中打开(如果希望查看该例中的 XHTML,请参阅 清单 8)。输入电话号码然后离开该字段,将看到一个弹出的警告窗口(如 图 3 所示),但是点击 OK 又出现了......
图 3. 弹出警告的 Ajax 代码

根据浏览器的不同,在表单停止弹出警告之前会看到两次、三次甚至四次警告。这是怎么回事呢?原来我们还没有考虑 HTTP 就绪状态,这是请求/响应循环中的一个重要部分。
HTTP 就绪状态
前面提到,服务器在完成请求之后会在 XMLHttpRequest 的 onreadystatechange 属性中查找要调用的方法。这是真的,但还不完整。事实上,每当 HTTP 就绪状态改变时它都会调用该方法。这意味着什么呢?首先必须理解 HTTP 就绪状态。
HTTP 就绪状态表示请求的状态或情形。它用于确定该请求是否已经开始、是否得到了响应或者请求/响应模型是否已经完成。它还可以帮助确定读取服务器提供的响应文本或数据是否安全。在 Ajax 应用程序中需要了解五种就绪状态:
·0:请求没有发出(在调用 open() 之前)。
·1:请求已经建立但还没有发出(调用 send() 之前)。
·2:请求已经发出正在处理之中(这里通常可以从响应得到内容头部)。
·3:请求已经处理,响应中通常有部分数据可用,但是服务器还没有完成响应。
·4:响应已完成,可以访问服务器响应并使用它。
与大多数跨浏览器问题一样,这些就绪状态的使用也不尽一致。您也许期望任务就绪状态从 0 到 1、2、3 再到 4,但实际上很少是这种情况。一些浏览器从不报告 0 或 1 而直接从 2 开始,然后是 3 和 4。其他浏览器则报告所有的状态。还有一些则多次报告就绪状态 1。在上一节中看到,服务器多次调用 updatePage(),每次调用都会弹出警告框 ---- 可能和预期的不同!
对于 Ajax 编程,需要直接处理的惟一状态就是就绪状态 4,它表示服务器响应已经完成,可以安全地使用响应数据了。基于此,回调方法中的第一行应该如 清单 13 所示。
清单 13. 检查就绪状态
function updatePage() {
if (request.readyState == 4)
alert("Server is done!");
}
修改后就可以保证服务器的处理已经完成。尝试运行新版本的 Ajax 代码,现在就会看到与预期的一样,只显示一次警告信息了。
HTTP 状态码
虽然 清单 13 中的代码看起来似乎不错,但是还有一个问题 ---- 如果服务器响应请求并完成了处理但是报告了一个错误怎么办?要知道,服务器端代码应该明白它是由 Ajax、JSP、普通 HTML 表单或其他类型的代码调用的,但只能使用传统的 Web 专用方法报告信息。而在 Web 世界中,HTTP 代码可以处理请求中可能发生的各种问题。
比方说,您肯定遇到过输入了错误的 URL 请求而得到 404 错误码的情形,它表示该页面不存在。这仅仅是 HTTP 请求能够收到的众多错误码中的一种(完整的状态码列表请参阅 参考资料 中的链接)。表示所访问数据受到保护或者禁止访问的 403 和 401 也很常见。无论哪种情况,这些错误码都是从完成的响应 得到的。换句话说,服务器履行了请求(即 HTTP 就绪状态是 4)但是没有返回客户机预期的数据。
因此除了就绪状态外,还需要检查 HTTP 状态。我们期望的状态码是 200,它表示一切顺利。如果就绪状态是 4 而且状态码是 200,就可以处理服务器的数据了,而且这些数据应该就是要求的数据(而不是错误或者其他有问题的信息)。因此还要在回调方法中增加状态检查,如 清单 14 所示。
清单 14. 检查 HTTP 状态码
function updatePage() {
if (request.readyState == 4)
if (request.status == 200)
alert("Server is done!");
}
为了增加更健壮的错误处理并尽量避免过于复杂,可以增加一两个状态码检查,请看一看 清单 15 中修改后的 updatePage() 版本。
清单 15. 增加一点错误检查
function updatePage() {
if (request.readyState == 4)
if (request.status == 200)
alert("Server is done!");
else if (request.status == 404)
alert("Request URL does not exist");
else
alert("Error: status code is " + request.status);
}
现在将 getCustomerInfo() 中的 URL 改为不存在的 URL 看看会发生什么。应该会看到警告信息说明要求的 URL 不存在 ---- 好极了!很难处理所有的错误条件,但是这一小小的改变能够涵盖典型 Web 应用程序中 80% 的问题。
读取响应文本
现在可以确保请求已经处理完成(通过就绪状态),服务器给出了正常的响应(通过状态码),最后我们可以处理服务器返回的数据了。返回的数据保存在 XMLHttpRequest 对象的 responseText 属性中。
关于 responseText 中的文本内容,比如格式和长度,有意保持含糊。这样服务器就可以将文本设置成任何内容。比方说,一种脚本可能返回逗号分隔的值,另一种则使用管道符(即 | 字符)分隔的值,还有一种则返回长文本字符串。何去何从由服务器决定。
在本文使用的例子中,服务器返回客户的上一个订单和客户地址,中间用管道符分开。然后使用订单和地址设置表单中的元素值,清单 16 给出了更新显示内容的代码。
清单 16. 处理服务器响应
function updatePage() {
if (request.readyState == 4) {
if (request.status == 200) {
var response = request.responseText.split("|");
document.getElementById("order").value = response[0];
document.getElementById("address").innerHTML =
response[1].replace(/\n/g, "");
} else
alert("status is " + request.status);
}
}
首先,得到 responseText 并使用 JavaScript split() 方法从管道符分开。得到的数组放到 response 中。数组中的第一个值 ---- 上一个订单 ---- 用 response[0] 访问,被设置为 ID 为 "order" 的字段的值。第二个值 response[1],即客户地址,则需要更多一点处理。因为地址中的行用一般的行分隔符("\n"字符)分隔,代码中需要用 XHTML 风格的行分隔符 <br /> 来代替。替换过程使用 replace() 函数和正则表达式完成。最后,修改后的文本作为 HTML 表单 div 中的内部 HTML。结果就是表单突然用客户信息更新了,如图 4 所示。
图 4. 收到客户数据后的 Break Neck 表单

结束本文之前,我还要介绍 XMLHttpRequest 的另一个重要属性 responseXML。如果服务器选择使用 XML 响应则该属性包含(也许您已经猜到)XML 响应。处理 XML 响应和处理普通文本有很大不同,涉及到解析、文档对象模型(DOM)和其他一些问题。后面的文章中将进一步介绍 XML。但是因为 responseXML 通常和 responseText 一起讨论,这里有必要提一提。对于很多简单的 Ajax 应用程序 responseText 就够了,但是您很快就会看到通过 Ajax 应用程序也能很好地处理 XML。
结束语
您可能对 XMLHttpRequest 感到有点厌倦了,我很少看到一整篇文章讨论一个对象,特别是这种简单的对象。但是您将在使用 Ajax 编写的每个页面和应用程序中反复使用该对象。坦白地说,关于 XMLHttpRequest 还真有一些可说的内容。下一期文章中将介绍如何在请求中使用 POST 及 GET,来设置请求中的内容头部和从服务器响应读取内容头部,理解如何在请求/响应模型中编码请求和处理 XML。
再往后我们将介绍常见 Ajax 工具箱。这些工具箱实际上隐藏了本文所述的很多细节,使得 Ajax 编程更容易。您也许会想,既然有这么多工具箱为何还要对底层的细节编码。答案是,如果不知道应用程序在做什么,就很难发现应用程序中的问题。
因此不要忽略这些细节或者简单地浏览一下,如果便捷华丽的工具箱出现了错误,您就不必挠头或者发送邮件请求支持了。如果了解如何直接使用 XMLHttpRequest,就会发现很容易调试和解决最奇怪的问题。只有让其解决您的问题,工具箱才是好东西。
因此请熟悉 XMLHttpRequest 吧。事实上,如果您有使用工具箱的 Ajax 代码,可以尝试使用 XMLHttpRequest 对象及其属性和方法重新改写。这是一种不错的练习,可以帮助您更好地理解其中的原理。
下一期文章中将进一步讨论该对象,探讨它的一些更有趣的属性(如 responseXML),以及如何使用 POST 请求和以不同的格式发送数据。请开始编写代码吧,一个月后我们再继续讨论。
<script language="javascript" type="text/javascript">
var request = false;
try {
request = new XMLHttpRequest();
} catch (trymicrosoft) {
try {
request = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");
} catch (othermicrosoft) {
try {
request = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
} catch (failed) {
request = false;
}
}
}
if (!request)
alert("Error initializing XMLHttpRequest!");
function getCustomerInfo() {
var phone = document.getElementById("phone").value;
var url = "/cgi-local/lookupCustomer.php?phone=" + escape(phone);
request.open("GET", url, true);
request.onreadystatechange = updatePage;
request.send(null);
}
function updatePage() {
alert("Server is done!");
}
</script>
<script language="javascript" type="text/javascript">
var request = false;
try {
request = new XMLHttpRequest();
} catch (trymicrosoft) {
try {
request = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");
} catch (othermicrosoft) {
try {
request = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
} catch (failed) {
request = false;
}
}
}
if (!request)
alert("Error initializing XMLHttpRequest!");
function getCustomerInfo() {
var phone = document.getElementById("phone").value;
var url = "/cgi-local/lookupCustomer.php?phone=" + escape(phone);
}
</script>
<script language="javascript" type="text/javascript">
var request = false;
try {
request = new XMLHttpRequest();
} catch (failed) {
request = false;
}
if (!request)
alert("Error initializing XMLHttpRequest!");
</script>

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