Ajax工作原理是什么

本篇內(nèi)容主要講解“Ajax工作原理是什么”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“Ajax工作原理是什么”吧!

1、ajax技術(shù)的背景
不可否認，ajax技術(shù)的流行得益于google的大力推廣，正是由于google earth、google suggest以及gmail等對ajax技術(shù)的廣泛應(yīng)用，催生了ajax的流行。而這也讓微軟感到無比的尷尬，因為早在97年，微軟便已經(jīng)發(fā)明了ajax中的關(guān)鍵技術(shù)，并且在99年IE5推出之時，它便開始支持XmlHttpRequest對象，并且微軟之前已經(jīng)開始在它的一些產(chǎn)品中應(yīng)用ajax，比如說MSDN網(wǎng)站菜單中的一些應(yīng)用。遺憾的是，不知道出于什么想法，當時微軟發(fā)明了ajax的核心技術(shù)之后，并沒有看到它的潛力而加以發(fā)展和推廣，而是將它擱置起來。對于這一點來說，我個人是覺得非常奇怪的，因為以微軟的資源和它的戰(zhàn)略眼光來說，應(yīng)該不會看不到ajax技術(shù)的前景，唯一的解釋也許就是因為當時它的主要競爭對手Netscape的消失反而使它變得麻痹和遲鈍，畢竟巨人也有打盹的時候，比如IBM曾經(jīng)在對微軟戰(zhàn)略上的失誤。正是這一次的失誤，成就了它現(xiàn)在的競爭對手google在ajax方面的領(lǐng)先地位，而事實上google目前在ajax技術(shù)方面的領(lǐng)先是微軟所無法達到的，這一點在后面我講述ajax缺陷的時候也會提到?，F(xiàn)在微軟也意識到了這個問題，因此它也開始在ajax領(lǐng)域奮起直追，比如說推出它自己的ajax框架atlas，并且在.NET2.0也提供了一個用來實現(xiàn)異步回調(diào)的接口，即ICallBack接口。那么微軟為什么對自己在ajax方面的落后如此緊張呢？現(xiàn)在就讓我們來分析一下ajax技術(shù)后面隱藏的深刻意義。

2、ajax技術(shù)的意義
我們在平時的開發(fā)中都多多少少的接觸或者應(yīng)用到了ajax，談到ajax技術(shù)的意義，我們關(guān)注得最多的毫無疑問是提升用戶的體驗。但是，如果我們結(jié)合將來電腦和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢，我們會發(fā)現(xiàn)ajax技術(shù)在某些方面正好代表了這種趨勢。為什么這樣說呢？我們知道，自從電腦出現(xiàn)以來，一直是桌面軟件占據(jù)著絕對主導(dǎo)的地位，但是互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)和成功使這一切開始發(fā)生著微妙的變化。相當一部分的人都相信，遲早有一天，數(shù)據(jù)和電腦軟件將會從桌面轉(zhuǎn)移到互聯(lián)網(wǎng)。也就是說，將來的電腦有可能拋棄笨重的硬盤，而直接從互聯(lián)網(wǎng)來獲取數(shù)據(jù)和服務(wù)，我記得我念大學(xué)的時候，有位教授給我們上課的時候，曾經(jīng)設(shè)想過這樣一種情景，也許在將來的電腦桌面上，沒有任何多余的軟件和程序，而僅僅只有一個IE，雖然現(xiàn)在看起來我們距離這一天還很遙遠，并且這其中還有很多的問題需要解決，但是我覺得這個并非夢想，而是遲早將實現(xiàn)的現(xiàn)實。那么，這其中的主要問題就是互聯(lián)網(wǎng)的連接不穩(wěn)定，誰也不愿意看著自己的電腦從服務(wù)器一點一滴的下載數(shù)據(jù)，那么，ajax是不是解決了這個問題呢，說實話，與其說ajax解決了這個問題，倒不如它只是掩蓋了這個問題，它只是在服務(wù)器和客戶端之間充當了一個緩沖器，讓用戶誤以為服務(wù)沒有中斷。精確的說，ajax并不能提高從服務(wù)器端下載數(shù)據(jù)的速度，而只是使這個等待不那么令人沮喪。但是正是這一點就足以產(chǎn)生巨大的影響和震動，它實際上也對桌面軟件產(chǎn)生了巨大的沖擊。這一點我用一個例子來說明，我們可以比較一下Outlook Express和Gmail，前者是典型的桌面軟件，后者是ajax所實現(xiàn)的B/S模式，實際上后者目前已經(jīng)在慢慢取代前者了，Gmail在收發(fā)郵件的時候已經(jīng)和Outlook Express的功能幾乎沒有差別了，而且它不需要安裝客戶端程序。這就是為什么微軟對ajax所帶來的沖擊有著如此的恐懼心理，并且在它前不久所進行的調(diào)查之中，將google看做他們未來十年內(nèi)的主要競爭對手的主要原因之一。當然，這種變化也并不會將桌面軟件全部淘汰，現(xiàn)有的瀏覽器還沒有一個能像PhotoShop等桌面程序那樣處理復(fù)雜的圖像。但是我們也不能忽視它帶來的影響和沖擊。

3、關(guān)于ajax的名字
ajax 的全稱是Asynchronous JavaScript and XML，其中，Asynchronous 是異步的意思，它有別于傳統(tǒng)web開發(fā)中采用的同步的方式。

4、關(guān)于同步和異步
異步傳輸是面向字符的傳輸，它的單位是字符；而同步傳輸是面向比特的傳輸，它的單位是楨，它傳輸?shù)臅r候要求接受方和發(fā)送方的時鐘是保持一致的。
具體來說，異步傳輸是將比特分成小組來進行傳送。一般每個小組是一個8位字符，在每個小組的頭部和尾部都有一個開始位和一個停止位，它在傳送過程中接收方和發(fā)送方的時鐘不要求一致，也就是說，發(fā)送方可以在任何時刻發(fā)送這些小組，而接收方并不知道它什么時候到達。一個最明顯的例子就是計算機鍵盤和主機的通信，按下一個鍵的同時向主機發(fā)送一個8比特位的ASCII代碼，鍵盤可以在任何時刻發(fā)送代碼，這取決于用戶的輸入速度，內(nèi)部的硬件必須能夠在任何時刻接收一個鍵入的字符。這是一個典型的異步傳輸過程。異步傳輸存在一個潛在的問題，即接收方并不知道數(shù)據(jù)會在什么時候到達。在它檢測到數(shù)據(jù)并做出響應(yīng)之前，第一個比特已經(jīng)過去了。這就像有人出乎意料地從后面走上來跟你說話，而你沒來得及反應(yīng)過來，漏掉了最前面的幾個詞。因此，每次異步傳輸?shù)男畔⒍家砸粋€起始位開頭，它通知接收方數(shù)據(jù)已經(jīng)到達了，這就給了接收方響應(yīng)、接收和緩存數(shù)據(jù)比特的時間；在傳輸結(jié)束時，一個停止位表示該次傳輸信息的終止。按照慣例，空閑（沒有傳送數(shù)據(jù)）的線路實際攜帶著一個代表二進制1的信號。步傳輸?shù)拈_始位使信號變成0，其他的比特位使信號隨傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息而變化。最后，停止位使信號重新變回1，該信號一直保持到下一個開始位到達。例如在鍵盤上數(shù)字“1”，按照8比特位的擴展ASCII編碼，將發(fā)送“00110001”，同時需要在8比特位的前面加一個起始位，后面一個停止位。
同步傳輸?shù)谋忍胤纸M要大得多。它不是獨立地發(fā)送每個字符，每個字符都有自己的開始位和停止位，而是把它們組合起來一起發(fā)送。我們將這些組合稱為數(shù)據(jù)幀，或簡稱為幀。
　　數(shù)據(jù)幀的第一部分包含一組同步字符，它是一個獨特的比特組合，類似于前面提到的起始位，用于通知接收方一個幀已經(jīng)到達，但它同時還能確保接收方的采樣速度和比特的到達速度保持一致，使收發(fā)雙方進入同步。
　　幀的最后一部分是一個幀結(jié)束標記。與同步字符一樣，它也是一個獨特的比特串，類似于前面提到的停止位，用于表示在下一幀開始之前沒有別的即將到達的數(shù)據(jù)了。
　　同步傳輸通常要比異步傳輸快速得多。接收方不必對每個字符進行開始和停止的操作。一旦檢測到幀同步字符，它就在接下來的數(shù)據(jù)到達時接收它們。另外，同步傳輸?shù)拈_銷也比較少。例如，一個典型的幀可能有500字節(jié)（即4000比特）的數(shù)據(jù)，其中可能只包含100比特的開銷。這時，增加的比特位使傳輸?shù)谋忍乜倲?shù)增加2.5%，這與異步傳輸中25 %的增值要小得多。隨著數(shù)據(jù)幀中實際數(shù)據(jù)比特位的增加，開銷比特所占的百分比將相應(yīng)地減少。但是，數(shù)據(jù)比特位越長，緩存數(shù)據(jù)所需要的緩沖區(qū)也越大，這就限制了一個幀的大小。另外，幀越大，它占據(jù)傳輸媒體的連續(xù)時間也越長。在極端的情況下，這將導(dǎo)致其他用戶等得太久。
了解了同步和異步的概念之后，大家應(yīng)該對ajax為什么可以提升用戶體驗應(yīng)該比較清晰了，它是利用異步請求方式的。打個比方，如果現(xiàn)在你家里所在的小區(qū)因某種情況而面臨停水，現(xiàn)在有關(guān)部門公布了兩種方案，一是完全停水8個小時，在這8個小時內(nèi)完全停水，8個小時后恢復(fù)正常。二是不完全停水10 個小時，在這10個小時內(nèi)水沒有完全斷，只是流量比原來小了很多，在10個小時后恢復(fù)正常流量，那么，如果是你你會選擇哪種方式呢？顯然是后者。

5、ajax所包含的技術(shù)
大家都知道ajax并非一種新的技術(shù)，而是幾種原有技術(shù)的結(jié)合體。它由下列技術(shù)組合而成。
1.使用CSS和XHTML來表示。
2. 使用DOM模型來交互和動態(tài)顯示。
3.使用XMLHttpRequest來和服務(wù)器進行異步通信。
4.使用javascript來綁定和調(diào)用。
在上面幾中技術(shù)中，除了XmlHttpRequest對象以外，其它所有的技術(shù)都是基于web標準并且已經(jīng)得到了廣泛使用的，XMLHttpRequest雖然目前還沒有被W3C所采納，但是它已經(jīng)是一個事實的標準，因為目前幾乎所有的主流瀏覽器都支持它。

6、ajax原理和XmlHttpRequest對象
Ajax的原理簡單來說通過XmlHttpRequest對象來向服務(wù)器發(fā)異步請求，從服務(wù)器獲得數(shù)據(jù)，然后用javascript來操作DOM而更新頁面。這其中最關(guān)鍵的一步就是從服務(wù)器獲得請求數(shù)據(jù)。要清楚這個過程和原理，我們必須對 XMLHttpRequest有所了解。
XMLHttpRequest是ajax的核心機制，它是在IE5中首先引入的，是一種支持異步請求的技術(shù)。簡單的說，也就是javascript可以及時向服務(wù)器提出請求和處理響應(yīng)，而不阻塞用戶。達到無刷新的效果。
所以我們先從XMLHttpRequest講起，來看看它的工作原理。
首先，我們先來看看XMLHttpRequest這個對象的屬性。
它的屬性有：
onreadystatechange 每次狀態(tài)改變所觸發(fā)事件的事件處理程序。
responseText 從服務(wù)器進程返回數(shù)據(jù)的字符串形式。
responseXML 從服務(wù)器進程返回的DOM兼容的文檔數(shù)據(jù)對象。
status 從服務(wù)器返回的數(shù)字代碼，比如常見的404（未找到）和200（已就緒）
status Text 伴隨狀態(tài)碼的字符串信息
readyState 對象狀態(tài)值
0 (未初始化) 對象已建立，但是尚未初始化（尚未調(diào)用open方法）
1 (初始化) 對象已建立，尚未調(diào)用send方法
2 (發(fā)送數(shù)據(jù)) send方法已調(diào)用，但是當前的狀態(tài)及http頭未知
3 (數(shù)據(jù)傳送中) 已接收部分數(shù)據(jù)，因為響應(yīng)及http頭不全，這時通過responseBody和responseText獲取部分數(shù)據(jù)會出現(xiàn)錯誤，
4 (完成) 數(shù)據(jù)接收完畢,此時可以通過通過responseXml和responseText獲取完整的回應(yīng)數(shù)據(jù)
但是，由于各瀏覽器之間存在差異，所以創(chuàng)建一個XMLHttpRequest對象可能需要不同的方法。這個差異主要體現(xiàn)在IE和其它瀏覽器之間。下面是一個比較標準的創(chuàng)建XMLHttpRequest對象的方法。

復(fù)制代碼 代碼如下:

function CreateXmlHttp()
{
//非IE瀏覽器創(chuàng)建XmlHttpRequest對象
if(window.XmlHttpRequest)
{
xmlhttp=new XmlHttpRequest();
}
//IE瀏覽器創(chuàng)建XmlHttpRequest對象
if(window.ActiveXObject)
{
try
{
xmlhttp=new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
}
catch(e)
{
try{
xmlhttp=new ActiveXObject("msxml2.XMLHTTP");
}
catch(ex){}
}
}
}
function Ustbwuyi()
{
var data=document.getElementById("username").value;
CreateXmlHttp();
if(!xmlhttp)
{
alert("創(chuàng)建xmlhttp對象異常！");
return false;
}
xmlhttp.open("POST",url,false);
xmlhttp.onreadystatechange=function()
{
if(xmlhttp.readyState==4)
{
document.getElementById("user1").innerHTML="數(shù)據(jù)正在加載...";
if(xmlhttp.status==200)
{
document.write(xmlhttp.responseText);
}
}
}
xmlhttp.send();
}

如上所示，函數(shù)首先檢查XMLHttpRequest的整體狀態(tài)并且保證它已經(jīng)完成（readyStatus=4），即數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送完畢。然后根據(jù)服務(wù)器的設(shè)定詢問請求狀態(tài)，如果一切已經(jīng)就緒（status=200），那么就執(zhí)行下面需要的操作。
對于XmlHttpRequest的兩個方法，open和send，其中open方法指定了：
a、向服務(wù)器提交數(shù)據(jù)的類型，即post還是get。
b、請求的url地址和傳遞的參數(shù)。
c、傳輸方式，false為同步，true為異步。默認為true。如果是異步通信方式(true)，客戶機就不等待服務(wù)器的響應(yīng)；如果是同步方式(false)，客戶機就要等到服務(wù)器返回消息后才去執(zhí)行其他操作。我們需要根據(jù)實際需要來指定同步方式，在某些頁面中，可能會發(fā)出多個請求，甚至是有組織有計劃有隊形大規(guī)模的高強度的request，而后一個是會覆蓋前一個的，這個時候當然要指定同步方式。
Send方法用來發(fā)送請求。
知道了XMLHttpRequest的工作流程，我們可以看出，XMLHttpRequest是完全用來向服務(wù)器發(fā)出一個請求的，它的作用也局限于此，但它的作用是整個ajax實現(xiàn)的關(guān)鍵，因為ajax無非是兩個過程，發(fā)出請求和響應(yīng)請求。并且它完全是一種客戶端的技術(shù)。而XMLHttpRequest正是處理了服務(wù)器端和客戶端通信的問題所以才會如此的重要。
現(xiàn)在，我們對ajax的原理大概可以有一個了解了。我們可以把服務(wù)器端看成一個數(shù)據(jù)接口，它返回的是一個純文本流，當然，這個文本流可以是XML格式，可以是Html，可以是Javascript代碼，也可以只是一個字符串。這時候，XMLHttpRequest向服務(wù)器端請求這個頁面，服務(wù)器端將文本的結(jié)果寫入頁面，這和普通的web開發(fā)流程是一樣的，不同的是，客戶端在異步獲取這個結(jié)果后，不是直接顯示在頁面，而是先由javascript來處理，然后再顯示在頁面。至于現(xiàn)在流行的很多ajax控件，比如magicajax等，可以返回DataSet等其它數(shù)據(jù)類型，只是將這個過程封裝了的結(jié)果，本質(zhì)上他們并沒有什么太大的區(qū)別。

7、ajax的優(yōu)點
Ajax的給我們帶來的好處大家基本上都深有體會，在這里我只簡單的講幾點：
1、最大的一點是頁面無刷新，在頁面內(nèi)與服務(wù)器通信，給用戶的體驗非常好。
　 2、使用異步方式與服務(wù)器通信，不需要打斷用戶的操作，具有更加迅速的響應(yīng)能力。
　 3、可以把以前一些服務(wù)器負擔(dān)的工作轉(zhuǎn)嫁到客戶端，利用客戶端閑置的能力來處理，減輕服務(wù)器和帶寬的負擔(dān)，節(jié)約空間和寬帶租用成本。并且減輕服務(wù)器的負擔(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求，和響應(yīng)對服務(wù)器造成的負擔(dān)。
4、基于標準化的并被廣泛支持的技術(shù)，不需要下載插件或者小程序。

8、ajax的缺點
下面我著重講一講ajax的缺陷，因為平時我們大多注意的都是ajax給我們所帶來的好處諸如用戶體驗的提升。而對ajax所帶來的缺陷有所忽視。
下面所闡述的ajax的缺陷都是它先天所產(chǎn)生的。
1、ajax干掉了back按鈕，即對瀏覽器后退機制的破壞。后退按鈕是一個標準的web站點的重要功能，但是它沒法和js進行很好的合作。這是ajax所帶來的一個比較嚴重的問題，因為用戶往往是希望能夠通過后退來取消前一次操作的。那么對于這個問題有沒有辦法？答案是肯定的，用過Gmail的知道，Gmail下面采用的ajax技術(shù)解決了這個問題，在Gmail下面是可以后退的，但是，它也并不能改變ajax的機制，它只是采用的一個比較笨但是有效的辦法，即用戶單擊后退按鈕訪問歷史記錄時，通過創(chuàng)建或使用一個隱藏的IFRAME來重現(xiàn)頁面上的變更。（例如，當用戶在Google Maps中單擊后退時，它在一個隱藏的IFRAME中進行搜索，然后將搜索結(jié)果反映到Ajax元素上，以便將應(yīng)用程序狀態(tài)恢復(fù)到當時的狀態(tài)。）
但是，雖然說這個問題是可以解決的，但是它所帶來的開發(fā)成本是非常高的，和ajax框架所要求的快速開發(fā)是相背離的。這是ajax所帶來的一個非常嚴重的問題。
2、安全問題
技術(shù)同時也對IT企業(yè)帶來了新的安全威脅，ajax技術(shù)就如同對企業(yè)數(shù)據(jù)建立了一個直接通道。這使得開發(fā)者在不經(jīng)意間會暴露比以前更多的數(shù)據(jù)和服務(wù)器邏輯。ajax的邏輯可以對客戶端的安全掃描技術(shù)隱藏起來，允許黑客從遠端服務(wù)器上建立新的攻擊。還有ajax也難以避免一些已知的安全弱點，諸如跨站點腳步攻擊、SQL注入攻擊和基于credentials的安全漏洞等。
3、對搜索引擎的支持比較弱。
4、破壞了程序的異常機制。至少從目前看來，像ajax.dll，ajaxpro.dll這些ajax框架是會破壞程序的異常機制的。關(guān)于這個問題，我曾經(jīng)在開發(fā)過程中遇到過，但是查了一下網(wǎng)上幾乎沒有相關(guān)的介紹。后來我自己做了一次試驗，分別采用ajax和傳統(tǒng)的form提交的模式來刪除一條數(shù)據(jù)……給我們的調(diào)試帶來了很大的困難。
5、另外，像其他方面的一些問題，比如說違背了url和資源定位的初衷。例如，我給你一個url地址，如果采用了ajax技術(shù)，也許你在該url地址下面看到的和我在這個url地址下看到的內(nèi)容是不同的。這個和資源定位的初衷是相背離的。
6、一些手持設(shè)備（如手機、PDA等）現(xiàn)在還不能很好的支持ajax，比如說我們在手機的瀏覽器上打開采用ajax技術(shù)的網(wǎng)站時，它目前是不支持的，當然，這個問題和我們沒太多關(guān)系。

9、ajax的幾種框架
目前我們采用的比較多的ajax框架主要有ajax.dll,ajaxpro.dll,magicajax.dll 以及微軟的atlas框架。Ajax.dll和Ajaxpro.dll這兩個框架差別不大，而magicajax.dll只是封裝得更厲害一些，比如說它可以直接返回DataSet數(shù)據(jù)集，前面我們已經(jīng)說過，ajax返回的都是字符串，magicajax只是對它進行了封裝而已。但是它的這個特點可以給我們帶來很大的方便，比如說我們的頁面有一個列表，而列表的數(shù)據(jù)是不斷變化的，那么我們可以采用magicajax來處理，操作很簡單，添加magicajax之后，將要更新的列表控件放在magicajax的控件之內(nèi)，然后在pageload里面定義更新間隔的時間就ok了，atlas的原理和magicajax差不多。但是，需要注意的一個問題是，這幾種框架都只支持IE，沒有進行瀏覽器兼容方面的處理，用反編譯工具察看他們的代碼就可以知道。
除了這幾種框架之外，我們平時用到的比較多的方式是自己創(chuàng)建xmlHttpRequest對象，這種方式和前面的幾種框架相比更具有靈活性。另外，在這里還提一下aspnet2.0自帶的異步回調(diào)接口，它和ajax一樣也可以實現(xiàn)局部的無刷新，但它的實現(xiàn)實際上也是基于xmlhttprequest對象的，另外也是只支持IE，當然這是微軟的一個競爭策略。
10、ajax示例
驗證用戶名是否注冊。
采用兩種方式
1 ajax.dll
2 自己寫xmlhttprequest對象

10.ajax中常見到的一些錯誤
1 配置的問題
在pageload里面配置該頁面的時候
11
在后臺調(diào)用的方法里調(diào)用了前臺的部分…

到此，相信大家對“Ajax工作原理是什么”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進入相關(guān)頻道進行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！