本文介紹一種方法，Ajax，使用它可以構建更為動態和響應更靈敏的Web應用程序。該方法的關鍵在于對瀏覽器端的JavaScript、DHTML和與服務器異步通信的組合。本文也演示了啟用這種方法是多么簡單：利用一個Ajax框架（指DWR）構造一個應用程序，它直接從瀏覽器與后端服務進行通信。如果使用得當，這種強大的力量可以使應用程序更加自然和響應靈敏，從而提升用戶的瀏覽體驗。
該應用程序中所使用的示例代碼已打包為單獨的WAR文件，可供下載。
簡介
術語Ajax用來描述一組技術，它使瀏覽器可以為用戶提供更為自然的瀏覽體驗。在Ajax之前，Web站點強制用戶進入提交/等待/重新顯示范例，用戶的動作總是與服務器的“思考時間”同步。Ajax提供與服務器異步通信的能力，從而使用戶從請求/響應的循環中解脫出來。借助于Ajax，可以在用戶單擊按鈕時，使用JavaScript和DHTML立即更新UI，并向服務器發出異步請求，以執行更新或查詢數據庫。當請求返回時，就可以使用JavaScript和CSS來相應地更新UI，而不是刷新整個頁面。最重要的是，用戶甚至不知道瀏覽器正在與服務器通信：Web站點看起來是即時響應的。
雖然Ajax所需的基礎架構已經出現了一段時間，但直到最近異步請求的真正威力才得到利用。能夠擁有一個響應極其靈敏的Web站點確實激動人心，因為它最終允許開發人員和設計人員使用標準的HTML/CSS/JavaScript堆棧創建“桌面風格的（desktop-like）”可用性。
通常，在J2EE中，開發人員過于關注服務和持久性層的開發，以至于用戶界面的可用性已經落后。在一個典型的J2EE開發周期中，常常會聽到這樣的話，“我們沒有可投入UI的時間”或“不能用HTML實現”。但是，以下Web站點證明，這些理由再也站不住腳了：
所有這些Web站點都告訴我們，Web應用程序不必完全依賴于從服務器重新載入頁面來向用戶呈現更改。一切似乎就在瞬間發生。簡而言之，在涉及到用戶界面的響應靈敏度時，基準設得更高了。
定義Ajax
Adaptive Path公司的Jesse James Garrett這樣 定義Ajax ：
Ajax不是一種技術。實際上，它由幾種蓬勃發展的技術以新的強大方式組合而成。Ajax包含：
- 基于 XHTML 和 CSS 標準的表示；
- 使用 Document Object Model 進行動態顯示和交互；
- 使用XMLHttpRequest與服務器進行異步通信；
- 使用JavaScript綁定一切。
這非常好，但為什么要以Ajax命名呢？其實術語Ajax是由Jesse James Garrett創造的，他說它是“Asynchronous JavaScript + XML的簡寫”。
Ajax的工作原理
Ajax的核心是JavaScript對象XmlHttpRequest。該對象在Internet Explorer 5中首次引入，它是一種支持異步請求的技術。簡而言之，XmlHttpRequest使您可以使用JavaScript向服務器提出請求并處理響應，而不阻塞用戶。
在創建Web站點時，在客戶端執行屏幕更新為用戶提供了很大的靈活性。下面是使用Ajax可以完成的功能：
- 動態更新購物車的物品總數，無需用戶單擊Update并等待服務器重新發送整個頁面。
- 提升站點的性能，這是通過減少從服務器下載的數據量而實現的。例如，在Amazon的購物車頁面，當更新籃子中的一項物品的數量時，會重新載入整個頁面，這必須下載32K的數據。如果使用Ajax計算新的總量，服務器只會返回新的總量值，因此所需的帶寬僅為原來的百分之一。
- 消除了每次用戶輸入時的頁面刷新。例如，在Ajax中，如果用戶在分頁列表上單擊Next，則服務器數據只刷新列表而不是整個頁面。
- 直接編輯表格數據，而不是要求用戶導航到新的頁面來編輯數據。對于Ajax，當用戶單擊Edit時，可以將靜態表格刷新為內容可編輯的表格。用戶單擊Done之后，就可以發出一個Ajax請求來更新服務器，并刷新表格，使其包含靜態、只讀的數據。
一切皆有可能！但愿它能夠激發您開始開發自己的基于Ajax的站點。然而，在開始之前，讓我們介紹一個現有的Web站點，它遵循傳統的提交/等待/重新顯示的范例，我們還將討論Ajax如何提升用戶體驗。
Ajax可用于那些場景？——一個例子：MSN Money頁面
前幾天，在瀏覽MSN Money頁面的時候，有一篇 關于房地產投資的文章 引起了我的好奇心。我決定使用站點的“Rate this article”（評價本文）功能，鼓勵其他的用戶花一點時間來閱讀這篇文章。在我單擊vote按鈕并等待了一會兒之后，整個頁面被刷新，在原來投票問題所在的地方出現了一個漂亮的感謝畫面。
而Ajax能夠使用戶的體驗更加愉快，它可以提供響應更加靈敏的UI，并消除頁面刷新所帶來的閃爍。目前，由于要刷新整個頁面，需要傳送大量的數據，因為必須重新發送整個頁面。如果使用Ajax，服務器可以返回一個包含了感謝信息的500字節的消息，而不是發送26,813字節的消息來刷新整個頁面。即使使用的是高速Internet，傳送26K和1/2K的差別也非常大。同樣重要的是，只需要刷新與投票相關的一小節，而不是刷新整個屏幕。
讓我們利用Ajax實現自己的基本投票系統。
原始的Ajax：直接使用XmlHttpRequest
如上所述，Ajax的核心是JavaScript對象XmlHttpRequest。下面的示例文章評價系統將帶您熟悉Ajax的底層基本知識： http://tearesolutions.com/ajax-demo/raw-ajax.html 。注：如果您已經在本地WebLogic容器中安裝了 ajax-demo.war ，可以導航到 http://localhost:7001/ajax-demo/raw-ajax.html ，
瀏覽應用程序，參與投票，并親眼看它如何運轉。熟悉了該應用程序之后，繼續閱讀，進一步了解其工作原理細節。
首先，您擁有一些簡單的定位點標記，它連接到一個JavaScriptcastVote(rank)函數。
function castVote(rank) {
var url = "/ajax-demo/static-article-ranking.html";
var callback = processAjaxResponse;
executeXhr(callback, url);
}
該函數為您想要與之通信的服務器資源創建一個URL并調用內部函數executeXhr，提供一個回調JavaScript函數，一旦服務器響應可用，該函數就被執行。由于我希望它運行在一個簡單的Apache環境中，“cast vote URL”只是一個簡單的HTML頁面。在實際情況中，被調用的URL將記錄票數并動態地呈現包含投票總數的響應。
下一步是發出一個XmlHttpRequest請求：
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();
}
}
}
如您所見，執行一個XmlHttpRequest并不簡單，但非常直觀。和平常一樣，在JavaScript領域，大部分的工作量都花在確保瀏覽器兼容方面。在這種情況下，首先要確定XmlHttpRequest是否可用。如果不能用，很可能要使用Internet Explorer，這樣就要使用所提供的ActiveX實現。
executeXhr()方法中最關鍵的部分是這兩行：
req.onreadystatechange = callback;
req.open("GET", url, true);
第一行定義了JavaScript回調函數，您希望一旦響應就緒它就自動執行，而req.open()方法中所指定的“true”標志說明您想要異步執行該請求。
一旦服務器處理完XmlHttpRequest并返回給瀏覽器，使用req.onreadystatechange指派所設置的回調方法將被自動調用。
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);
}
}
}
該代碼相當簡潔，并且使用了幾個幻數，這使得難以一下子看出發生了什么。為了弄清楚這一點，下面的表格（引用自 http://developer.apple.com/internet/webcontent/xmlhttpreq.html ）列舉了常用的XmlHttpRequest對象屬性。
|
屬性 |
描述 |
|
onreadystatechange |
每次狀態改變所觸發事件的事件處理程序 |
|
readyState |
對象狀態值：
|
|
responseText |
從服務器進程返回的數據的字符串形式 |
|
responseXML |
從服務器進程返回的DOM兼容的文檔數據對象 |
|
status |
從服務器返回的數字代碼，比如404（未找到）或200（就緒） |
|
statusText |
伴隨狀態碼的字符串信息 |
現在processVoteResponse()函數開始顯示出其意義了。它首先檢查XmlHttpRequest的整體狀態以保證它已經完成（readyStatus == 4），然后根據服務器的設定詢問請求狀態。如果一切正常（status == 200）,就使用innerHTML屬性重寫DOM的“votes”節點的內容。
既然您親眼看到了XmlHttpRequest對象是如何工作的，就讓我們利用一個旨在簡化JavaScript與Java應用程序之間的異步通信的框架來對具體的細節進行抽象。
Ajax: DWR方式
按照與文章評價系統相同的流程，我們將使用Direct Web Remoting（DWR）框架實現同樣的功能。
假定文章和投票結果存儲在一個數據庫中，使用某種對象/關系映射技術來完成抽取工作。為了部署起來盡可能地簡單，我們不會使用數據庫進行持久性存儲。此外，為使應用程序盡可能通用，也不使用Web框架。相反，應用程序將從一個靜態HTML文件開始，可以認為它由服務器動態地呈現。除了這些簡化措施，應用程序還應該使用Spring Framework關聯一切，以便輕松看出如何在一個“真實的”應用程序中使用DWR。
現在應該下載示例應用程序并熟悉它。該應用程序被壓縮為標準的WAR文件，因此您可以把它放置到任何一個Web容器中——無需進行配置。部署完畢之后，就可以導航到 http://localhost:7001/ajax_demo/dwr-ajax.html 來運行程序。
可以查看 HTML 源代碼 ，了解它如何工作。給人印象最深的是，代碼如此簡單——所有與服務器的交互都隱藏在JavaScript對象ajaxSampleSvc的后面。更加令人驚訝的是，ajaxSampleSvc服務不是由手工編寫而是完全自動生成的！讓我們繼續，看看這是如何做到的。
引入DWR
如同在“原始的Ajax”一節所演示的那樣，直接使用XmlHttpRequest創建異步請求非常麻煩。不僅JavaScript代碼冗長，而且必須考慮服務器端為定位Ajax請求到適當的服務所需做的工作，并將結果封送到瀏覽器。
設計DWR的目的是要處理將Web頁面安裝到后端服務上所需的所有信息管道。它是一個Java框架，可以很輕松地將它插入到Web應用程序中，以便JavaScript代碼可以調用服務器上的服務。它甚至直接與Spring Framework集成，從而允許用戶直接向Web客戶機公開bean。
DWR真正的巧妙之處是，在用戶配置了要向客戶機公開的服務之后，它使用反射來生成JavaScript對象，以便Web頁面能夠使用這些對象來訪問該服務。然后Web頁面只需接合到生成的JavaScript對象，就像它們是直接使用服務一樣；DWR無縫地處理所有有關Ajax和請求定位的瑣碎細節。
讓我們仔細分析一下示例代碼，弄清它是如何工作的。
應用程序細節：DWR分析
關于應用程序，首先要注意的是，它是一個標準的Java應用程序，使用分層架構（Layered Architecture）設計模式。使用DWR通過JavaScript公開一些服務并不影響您的設計。
下面是一個簡單的Java服務，我們將使用DWR框架直接將其向JavaScript代碼公開：
package com.tearesolutions.service;
public interface AjaxSampleSvc {
Article castVote(int rank);
}
這是一個被簡化到幾乎不可能的程度的例子，其中只有一篇文章可以投票。該服務由Spring管理，它使用的bean名是ajaxSampleSvc，它的持久性需求則依賴于ArticleDao。詳情請參見applicationContext.xml。
為了把該服務公開為JavaScript對象，需要配置DWR，添加dwr.xml文件到WEB-INF目錄下：
<?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文件告訴DWR哪些服務是要直接向JavaScript代碼公開的。注意，已經要求公開Spring bean ajaxSampleSvc。DWR將自動找到由應用程序設置的SpringApplicationContext。為此，必須使用標準的servlet過濾器ContextLoaderListener來初始化Spring ApplicationContext。
DWR被設置為一個servlet，所以把它的定義添加到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>
做完這些之后，可以加載 http://localhost:7001/ajax-demo/dwr ，看看哪些服務可用。結果如下：
圖3. 可用的服務
單擊ajaxSampleSvc鏈接，查看有關如何在HTML頁面內直接使用服務的示例實現。其中包含的兩個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是動態生成的：
function ajaxSampleSvc() { }
ajaxSampleSvc.castVote = function(callback, p0)
{
DWREngine._execute(callback, '/ajax-demo/dwr',
'ajaxSampleSvc', 'castVote', p0);
}
現在可以使用JavaScript對象ajaxSampleSvc替換所有的XmlHttpRequest代碼，從而重構raw-ajax.html文件。可以在dwr-ajax.html文件中看到改動的結果；下面是新的JavaScript函數：
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;
}
驚人地簡單，不是嗎？由ajaxSampleSvc對象返回的Article域對象序列化為一個JavaScript對象，允許在它上面調用諸如numberOfVotes()和voteAverage()之類的方法。在動態生成并插入到DIV元素“votes”中的HTML代碼內使用這些數據。
下一步工作
在后續文章中，我將繼續有關Ajax的話題，涉及下面這些方面：
- Ajax最佳實踐
像許多技術一樣，Ajax是一把雙刃劍。對于一些用例，其應用程序其實沒有必要使用Ajax，使用了反而有損可用性。我將介紹一些不適合使用的模式，突出說明Ajax的一些消極方面，并展示一些有助于緩和這些消極方面的機制。例如，對 Netflix電影瀏覽器 來說，Ajax是合適的解決方案嗎？或者，如何提示用戶確實出了一些問題，而再次單擊按鈕也無濟于事？
- 管理跨請求的狀態
在使用Ajax時，最初的文檔DOM會發生一些變化，并且有大量的頁面狀態信息存儲在客戶端變量中。當用戶跟蹤一個鏈接到應用程序中的另一個頁面時，狀態就丟失了。當用戶按照慣例單擊Back按鈕時，呈現給他們的是緩存中的初始頁面。這會使用戶感到非常迷惑！
- 調試技巧
使用JavaScript在客戶端執行更多的工作時，如果事情不按預期方式進行，就需要一些調試工具來幫助弄清出現了什么問題。
結束語
本文介紹了Ajax方法，并展示了如何使用它來創建一個動態且響應靈敏的Web應用程序。通過使用DWR框架，可以輕松地把Ajax融合到站點中，而無需擔心所有必須執行的實際管道工作。
特別感謝Getahead IT咨詢公司的Joe Walker和他的團隊開發出DWR這樣神奇的工具。感謝你們與世界共享它！
下載
本文中演示的應用程序源代碼可供下載： ajax-demo.war （1.52 MB）。
參考資料
- http://www.getahead.ltd.uk/dwr ——Getahead IT咨詢公司。
- Jesse James Garrett所撰寫的“ Ajax: A New Approach to Web Applications ”（Adaptive Path，2005年二月）。
- “ Dynamic HTML and XML: The XMLHttpRequest Object ”（Apple Developer Connection）。
原文出處
An Introduction To Ajax
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