Ajax: 构建动态的 Java 应用程序(图)

作者:BitsCN整理   来源:中国网管联盟   点击: 276   日期:2005-10-22

name="google_ads_frame" marginwidth="0" marginheight="0" src="http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/ads?client=ca-pub-9969174943212288&dt=1179804107093&lmt=1179162893&alt_color=FFFFFF&format=300x250_as&output=html&correlator=1179804107078&channel=9503877245&url=http%3A%2F%2Fwww.bitscn.com%2Fjava%2Fxmlbeans%2F200605%2F22767.html&color_bg=FFFFFF&color_text=191919&color_link=191919&color_url=191919&color_border=FFFFFF&ad_type=text&ref=http%3A%2F%2Fwww.google.cn%2Fsearch%3Fsourceid%3Dnavclient%26hl%3Dzh-CN%26ie%3DUTF-8%26rlz%3D1T4SUNA_zh-CN___CN212%26q%3Dhttp%25E8%25AF%25B7%25E6%25B1%2582%25E4%25BD%2593&cc=8&flash=9&u_h=768&u_w=1024&u_ah=738&u_aw=1024&u_cd=32&u_tz=480&u_java=true" frameborder="0" width="300" scrolling="no" height="250" allowtransparency="allowtransparency"> 　　在 Web 应用程序开发中，页面重载循环是最大的一个使用障碍，对于 Java? 开发人员来说也是一个严峻的挑战。在这个系列中，作者 Philip McCarthy 介绍了一种创建动态应用程序体验的开创性方式。Ajax（异步 JavaScript 和 XML）是一种编程技术，它允许为基于 Java 的 Web 应用程序把 Java 技术、XML 和 JavaScript 组合起来，从而打破页面重载的范式。 　　 　　Ajax（即异步 JavaScript 和 XML）是一种 Web 应用程序开发的手段，它采用客户端脚本与 Web 服务器交换数据。所以，不必采用会中断交互的完整页面刷新，就可以动态地更新 Web 页面。使用 Ajax，可以创建更加丰富、更加动态的 Web 应用程序用户界面，其即时性与可用性甚至能够接近本机桌面应用程序。 　　 　　Ajax 不是一项技术，而更像是一个 模式 —— 一种识别和描述有用的设计技术的方式。Ajax 是新颖的，因为许多开发人员才刚刚开始知道它，但是所有实现 Ajax 应用程序的组件都已经存在若干年了。它目前受到重视是因为在 2004 和 2005 年出现了一些基于 Ajax 技术的非常棒的动态 Web UI，最著名的就是 Google 的 GMail 和 Maps 应用程序，以及照片共享站点 Flickr。这些用户界面具有足够的开创性，有些开发人员称之为“Web 2.0”，因此对 Ajax 应用程序的兴趣飞速上升。 bbs.bitsCN.com国内最早的网管论坛 　　 　　在这个系列中，我将提供使用 Ajax 开发应用程序需要的全部工具 。在第一篇文章中，我将解释 Ajax 背后的概念，演示为基于 Java 的 Web 应用程序创建 Ajax 界面的基本步骤。我将使用代码示例演示让 Ajax 应用程序如此动态的服务器端 Java 代码和客户端 JavaScript。最后，我将指出 Ajax 方式的一些不足，以及在创建 Ajax 应用程序时应当考虑的一些更广的可用性和访问性问题。 　　 　　更好的购物车 　　 　　可以用 Ajax 增强传统的 Web 应用程序，通过消除页面装入从而简化交互。为了演示这一点，我采用一个简单的购物车示例，在向里面添加项目时，它会动态更新。这项技术如果整合到在线商店，那么用户可以持续地浏览和向购物车中添加项目，而不必在每次点击之后都等候完整的页面更新。虽然这篇文章中的有些代码特定于购物车示例，但是演示的技术可以应用于任何 Ajax 应用程序。清单 1 显示了购物车示例使用的有关 HTML 代码，整篇文章中都会使用这个 HTML。 　　 　　清单1. 购物车示例的有关片断 　　 　　<!-- Table of products from store's catalog, one row per item --> 　　<th>Name</th> <th>Description</th> <th>Price</th> <th></th> 需要什么来搜一搜吧so.bitsCN.com 　　... 　　<tr> 　　<!-- Item details --> 　　<td>Hat</td> <td>Stylish bowler hat</td> <td>$19.99</td> 　　<td> 　　<!-- Click button to add item to cart via Ajax request --> 　　<button onclick="addToCart('hat001')">Add to Cart</button> 　　</td> 　　</tr> 　　... 　　 　　<!-- Representation of shopping cart, updated asynchronously --> 　　<ul id="cart-contents"> 　　 　　<!-- List-items will be added here for each item in the cart --> 　　 　　</ul> 　　 　　<!-- Total cost of items in cart displayed inside span element --> 　　Total cost: <span id="total">$0.00</span> 　　 　　Ajax 往返过程 　　 　　Ajax 交互开始于叫作 XMLHttpRequest 的 JavaScript 对象。顾名思义，它允许客户端脚本执行 HTTP 请求，并解析 XML 服务器响应。Ajax 往返过程的第一步是创建 XMLHttpRequest 的实例。在 XMLHttpRequest 对象上设置请求使用的 HTTP 方法（GET 或 POST）以及目标 URL。 bitsCN.com中国网管联盟 　　 　　现在，您还记得 Ajax 的第一个 a 是代表 异步（asynchronous） 吗？在发送 HTTP 请求时，不想让浏览器挂着等候服务器响应。相反，您想让浏览器继续对用户与页面的交互进行响应，并在服务器响应到达时再进行处理。为了实现这个要求，可以在 XMLHttpRequest 上注册一个回调函数，然后异步地分派 XMLHttpRequest。然后控制就会返回浏览器，当服务器响应到达时，会调用回调函数。 　　 　　在 Java Web 服务器上，请求同其他 HttpServletRequest 一样到达。在解析了请求参数之后，servlet 调用必要的应用程序逻辑，把响应序列化成 XML，并把 XML 写入 HttpServletResponse。 　　 　　回到客户端时，现在调用注册在 XMLHttpRequest 上的回调函数，处理服务器返回的 XML 文档。最后，根据服务器返回的数据，用 JavaScript 操纵页面的 HTML DOM，把用户界面更新。图 1 是 Ajax 往返过程的顺序图。 　　 　　 图 1. Ajax 往返过程 　　 　　现在您对 Ajax 往返过程有了一个高层面的认识。下面我将放大其中的每一步骤，进行更详细的观察。如果过程中迷了路，请回头看图 1 —— 由于 Ajax 方式的异步性质，所以顺序并非十分简单。 so.bitsCN.com网管资料库任你搜 　　 　　分派 XMLHttpRequest 　　 　　我将从 Ajax 序列的起点开始：创建和分派来自浏览器的 XMLHttpRequest。不幸的是，不同的浏览器创建 XMLHttpRequest 的方法各不相同。清单 2 的 JavaScript 函数消除了这些依赖于浏览器的技巧，它可以检测当前浏览器要使用的正确方式，并返回一个可以使用的 XMLHttpRequest。最好是把它当作辅助代码：只要把它拷贝到 JavaScript 库，并在需要 XMLHttpRequest 的时候使用它就可以了。 　　 　　清单 2. 创建跨浏览器的 XMLHttpRequest 　　 　　/* 　　* Returns a new XMLHttpRequest object, or false if this browser 　　* doesn't support it 　　*/ 　　function newXMLHttpRequest() { 　　 　　var xmlreq = false; 　　 　　if (window.XMLHttpRequest) { 　　 　　// Create XMLHttpRequest object in non-Microsoft browsers 　　xmlreq = new XMLHttpRequest(); 　　 　　} else if (window.ActiveXObject) { 　　 　　// Create XMLHttpRequest via MS ActiveX 　　try { 　　// Try to create XMLHttpRequest in later versions 需要什么来搜一搜吧so.bitsCN.com 　　// of Internet Explorer 　　 　　xmlreq = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP"); 　　 　　} catch (e1) { 　　 　　// Failed to create required ActiveXObject 　　 　　try { 　　// Try version supported by older versions 　　// of Internet Explorer 　　 　　xmlreq = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP"); 　　 　　} catch (e2) { 　　 　　// Unable to create an XMLHttpRequest with ActiveX 　　} 　　} 　　} 　　 　　return xmlreq; 　　} 　　 　　稍后我将讨论处理那些不支持 XMLHttpRequest 的浏览器的技术。目前，示例假设清单 2 的 newXMLHttpRequest 函数总能返回 XMLHttpRequest 实例。 　　 　　返回示例的购物车场景，我想要当用户在目录项目上点击 Add to Cart 时启动 Ajax 交互。名为 addToCart() 的 onclick 处理函数负责通过 Ajax 调用来更新购物车的状态（请参阅 清单 1）。正如清单 3 所示，addToCart() 需要做的第一件事是通过调用清单 2 的 newXMLHttpRequest() 函数得到 XMLHttpRequest 对象。接下来，它注册一个回调函数，用来接收服务器响应（我稍后再详细解释这一步；请参阅 清单 6）。 bitsCN.com中国网管联盟 　　 　　因为请求会修改服务器上的状态，所以我将用 HTTP POST 做这个工作。通过 POST 发送数据要求三个步骤。第一，需要打开与要通信的服务器资源的 POST 连接 —— 在这个示例中，服务器资源是一个映射到 URL cart.do 的 servlet。然后，我在 XMLHttpRequest 上设置一个头，指明请求的内容是表单 编码的数据。最后，我用表单编码的数据作为请求体发送请求。 　　 　　清单 3 把这些步骤放在了一起。 　　 　　清单 3. 分派 Add to Cart XMLHttpRequest 　　 　　/* 　　* Adds an item, identified by its product code, to the shopping cart 　　* itemCode - product code of the item to add. 　　*/ 　　function addToCart(itemCode) { 　　 　　// Obtain an XMLHttpRequest instance 　　var req = newXMLHttpRequest(); 　　 　　// Set the handler function to receive callback notifications 　　// from the request object 　　var handlerFunction = getReadyStateHandler(req, updateCart); 　　req.onreadystatechange = handlerFunction; 　　 　　// Open an HTTP POST connection to the shopping cart servlet. so.bitsCN.com网管资料库任你搜 　　// Third parameter specifies request is asynchronous. 　　req.open("POST", "cart.do", true); 　　 　　// Specify that the body of the request contains form data 　　req.setRequestHeader("Content-Type", 　　"application/x-www-form-urlencoded"); 　　 　　// Send form encoded data stating that I want to add the 　　// specified item to the cart. 　　req.send("action=add&item="+itemCode); 　　} 　　 　　这就是建立 Ajax 往返过程的第一部分，即创建和分派来自客户机的 HTTP 请求。接下来是用来处理请求的 Java servlet 代码。 　　 　　servlet 请求处理 　　 通过一个servlet来处理XMLHttpRequest与处理一个来自浏览器的普通的HTTP请求基本上相似。可以通过调用HttpServletRequest.getParameter()来获取由POST请求体传送过来的form-encoded数据。 Ajax请求也与普通的WEB请求样都成为此应用同一HttpSession会话进程的一部分。这对于购物车例子来说很有肜，因为我们可以通过会话将多个请求的状态都保存到同一个JavaBean购物车对象中，并可以序列化。 so.bitsCN.com网管资料库任你搜 列表4是处理Ajax请求并更新购物车的简单servlet的代码片断。从用户会话中检索出一个Cart Bean，并按请求的参数更新它。 bitsCN.com中国网管联盟   之后Cart Bean被序列化到XML，并被写回ServletRespone。注意，一定要将响应内容的类型设置为application/xml，否则，XMLHttpRequest将不能将响应内容解析为一个XML DOM。 bbs.bitsCN.com国内最早的网管论坛   列表4:处理Ajax请求的Servlet代码 blog.bitsCN.com网管博客等你来搏 public void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws Java.io.IOException { Cart cart = getCartFromSession(req); String action = req.getParameter("action"); String item = req.getParameter("item"); if ((action != null)&&(item != null)) { // 在购物车中添加或移除一个条目 if ("add".equals(action)) { cart.addItem(item); } else if ("remove".equals(action))  { cart.removeItems(item); } } // 将购物车状态序列化到XML String cartXml = cart.toXml(); // 将XML写入response. res.setContentType("application/xml"); res.getWriter().write(cartXml); } 列表5展示了由Cart.toXml()方法生成的XML。注意到生成的cart元素的属性，是一个通过System.currentTimeMillis()生成的时间戳。 HTTP状态码 使用Ajax的挑战 so.bitsCN.com网管资料库任你搜   列表5:Cart对象序列化得到的XML dl.bitsCN.com网管软件下载   total="$171.95"> Hat 2 Chair 1 Dog 1 bitsCN.com中国网管联盟 如果你观察一下下载站点提供的例子应用源码中的Cart.Java，你将会看到它通过简单地追加字符串来生成XML。对于本例子来说，它已经足够了，我将会在本系统文章的以后一期中介绍一些更好的方法。 blog.bitsCN.com网管博客等你来搏 现在你知道了CartServlet如何响应一个XMLHttpRequest。下一步是返回到客户端，如何用服务器响应来更新页面状态。 bbs.bitsCN.com国内最早的网管论坛   通过JavaScript来处理服务器响应 bbs.bitsCN.com国内最早的网管论坛   XMLHttpRequest的readyState属性是一个给出请求生命周期状态的数字值。它从表示“未初始化”的0变化到表示“完成”的4。每次readyState改变时，都会引发readystatechange事件，通过onreadystatechange属性配置回调处理函数将会被调用。 bbs.bitsCN.com国内最早的网管论坛   在列表3中，你已看到通过调用函数getReadyStateHandler()创建了一个处理函数，并被配置给onreadystatechange属性。getReadyStateHandler()使用了这样的事实:函数是JavaScript中的主要对象。 dl.bitsCN.com网管软件下载   这意味着，函数可以作为参数被传递到其它函数，并且可以创建并返回其它函数。getReadystateHandler()要做是就是返回一个函数，来检查XMLHttpRequet是否已经完成处理，并传递XML服务器响应到由调用者指定的处理函数。列表6是getReadyStateHandler()的代码。 需要什么来搜一搜吧so.bitsCN.com   列表6:函数getReadyStateHandler() so.bitsCN.com网管资料库任你搜 /* * Returns a function that waits for the specified XMLHttpRequest * to complete, then passes its XML response to the given handler function. * req - The XMLHttpRequest whose state is changing * responseXmlHandler - Function to pass the XML response to */ function getReadyStateHandler(req, responseXmlHandler) { // 返回一个监听XMLHttpRequest实例的匿名函数 return function () { // 如果请求的状态是“完成” if (req.readyState == 4) { // 检查是否成功接收了服务器响应 if (req.status == 200) { // 将载有响应信息的XML传递到处理函数 responseXmlHandler(req.responseXML); } else { // 有HTTP问题发生 alert("HTTP error: "+req.status); } } bitsCN.com中国网管联盟 } } dl.bitsCN.com网管软件下载     play.bitsCN.com累了吗玩一下吧   在列表6中，XMLHttpRequest的status属性被测试用来确定请求是否成功完成。当处理简单的GET与POST请求，你可以认为只要不是200(OK)的状态就表示发生了错误。若服务器发送了一个重定向响应(例如，301或302)，浏览器会透明地完成重定向并从新位置获取相应的资源;XMLHttpRequest不会看到重定向状态码。 blog.bitsCN.com网管博客等你来搏 同时，浏览器自动添加一个缓存控制:对于所有XMLHttpRequest都使用no-cache header，这样客户端代码就可以不用处理304(not-modified)响应。 dl.bitsCN.com网管软件下载   关于getReadyStateHandler() bitsCN.com中国网管联盟   getReadyStateHandler()是相对比较复杂的一段代码，特别当你不能熟悉阅读JavaScript时。折中方案是在你的JavaScript库中包含此函数，你可以简单地处理Ajax服务器响应，而不用去注意XMLHttpRequest的内部细节。重要是你自己要理解在代码中如何使用getReadyStateHandler()。 需要什么来搜一搜吧so.bitsCN.com   在列表3中，你看到getReadyStateHandler()被这样调用: bitsCN.com中国网管联盟   handlerFunction= getReadyStateHandler(req,updateCart) dl.bitsCN.com网管软件下载   由它返回的函数将会检查在req变量中的XMLHttpRequest是否已完成，并调用由updateCart指定的回调方法处理响应XML。 so.bitsCN.com网管资料库任你搜   提取购物车数据 bbs.bitsCN.com国内最早的网管论坛 列表7中展示了updateCart()中的代码。此函数使用DOM来解析购物车XML文档，并更新WEB页面(参见列表1)来反映新的购物车内容。注意对用来提取数据的XML DOM的调用。 bitsCN全力打造网管学习平台 Cart元素上生成的属性，即序列化时生成的时间戳，通过检测它可以保证不会用老的数据来覆盖新的购物车数据。Ajax请求天生就是异步的，通过这个检测可以有效避免在过程外到达的服务器响应的干扰。 bitsCN全力打造网管学习平台   列表7:更新页面来反映出购物车XML文档内容 play.bitsCN.com累了吗玩一下吧 function updateCart(cartXML) { // 从文档中获取根元素“cart” var cart = cartXML.getElementsByTagName("cart")[0]; // 保证此文档是最新的 var generated = cart.getAttribute("generated"); if (generated > lastCartUpdate) { lastCartUpdate = generated; // 清除HTML列表，用来显示购物车内容 var contents = document.getElementById("cart-contents"); contents.innerHTML = ""; // 在购物车内按条目循环 var items = cart.getElementsByTagName("item"); for (var I = 0 ; I < items.length ; I++) { var item = items[I]; // 从name与quantity元素中提取文本节点 var name = item.getElementsByTagName("name") [0].firstChild.nodeValue; var quantity = item.getElementsByTagName bitsCN全力打造网管学习平台 ("quantity")[0].firstChild.nodeValue; // 为条目创建并添加到HTML列表中 var li = document.createElement("li"); li.appendChild (document.createTextNode(name+" x "+quantity)); contents.appendChild(li); } } // 更新购物车的金额累计 document.getElementById("total").innerHTML = cart.getAttribute("total"); } dl.bitsCN.com网管软件下载 到现在，关于Ajax处理过程的教程已经结束，也许你想让应用运行起来，并看看它的实际运作。这个例子非常简单，有非常大的改进的余地。比如，我在服务器端代码中包含了从购物车中移除条目的代码，但从客户端UI中没有访问的途径。作为一个练习，尝试在现有的JavaScript基础上实际这个功能。 bbs.bitsCN.com国内最早的网管论坛     blog.bitsCN.com网管博客等你来搏   与任何技术一样，使用Ajax在相当多的方面都可能范错误。我在这儿讨论的问题目前都缺少解决方案，并将会随着Ajax的成熟而解决或提高。随着开发Ajax应用经验的不断获取，开发者社区中将会出现最好的实践经验与指导方针。 需要什么来搜一搜吧so.bitsCN.com XMLHttpRequest的有效性 play.bitsCN.com累了吗玩一下吧   Ajax开发者面对的一个最大问题是当XMLHttpRequest不可用时如何反应。虽然大部分现代浏览器支持XMLHttpRequest，但还是有少量的用户，他们的浏览器不能支持，或由于浏览器安全设置而阻止对XMLHttpRequest的使用。 bitsCN.com中国网管联盟 若你的Web应用发布于公司内部的Intranet上，你很可能可以指定支持哪种浏览器，并可以确保XMLHttpRequest是可用的。若你在公共WEB上发布，则你必须意识到由于假定XMLHttpRequest是可用的，所有就阻止了老浏览器、手持设备浏览器等等用户来使用你的系统。 bitsCN全力打造网管学习平台 然而，你应该尽力保证应用系统“正常降级”使用，在系统中保留适用于不支持XMLHttpRequest的浏览器的功能。在购物车例子中，最好的方法是有一个Add to Cart按钮，可以进行常规的提交处理，并刷新页面来反映购物车状态的变化。 bitsCN.com中国网管联盟   Ajax行卫可以在页面被载入时通过JavaScript添加到页面中，只在XMLHttpRequest可用的情况下，为每个Add to Cart按钮加上JavaScript处理函数。另一个方法是在用户登录时检测XMLHttpRequest，再决定是提供Ajax版本还是常规基于form提交的版本。 dl.bitsCN.com网管软件下载 可用性考虑 bbs.bitsCN.com国内最早的网管论坛 围绕着Ajax应用的大部分问题都是很普通的问题。例如，让用户知道他们的输入已经被注册并处理，是很重要的，因为在XMLHttpRequest处理过程中并不能提供通常的漏斗旋转光标。一种方法是将“确认”按扭上的文本替换为“正在更新中…”，以避免用户在等待响应时多次点击按钮。 play.bitsCN.com累了吗玩一下吧 另一个问题是，用户可能没有注意到他们正在观看的页面已经被更新。可以通过使用各种视觉技巧来将用户的眼光吸引到页面的更新区域。还有一个问题是通过Ajax更新页面打断了浏览器“退回前页”按钮的正常工作，地址栏中的URL不能反映页面的全部状态，并且不能使用书签功能。参见Resource章节中列出的网站地址上的文章来了解更多Ajax应用关于可用性方面的问题。 bitsCN全力打造网管学习平台 服务器负载 bitsCN.com中国网管联盟   使用Ajax界面代替传统的基于form的界面可能戏剧性地增加传递到服务器的请求数量。例如，一个普通的Google搜索给服务器造成一次命中，并在用户确认搜索表单时发生。然而，Google Suggest，将会试图自动完成你的搜索词，在用户打字时将会往服务器发送多个请求。 bbs.bitsCN.com国内最早的网管论坛   在开发一个Ajax应用时，要注意到你将会发送多少请求到用户器端，以及服务器的负载指标。你可以通过在客户端适当地缓存请求、与服务器响应来缓减负载压力。你也应该在设计Ajax应用时尽量在客户端处理更多的逻辑，而不用与服务器端通讯。 bitsCN全力打造网管学习平台   处理异步 bitsCN.com中国网管联盟 一定要记住，没有任何东西可以保证XMLHttpRequest将会按照它们被发送的顺序来依次结束。实际上，你在设计系统时，脑子里应该始终假定它们不会按原来顺序结束。在购物车例子中，使用了一个最后更新的时间戳来保证最新的数据不会被改写。 so.bitsCN.com网管资料库任你搜   这个非常基本的方法可以在购物车场景中工作，但可能不能在其它情况下工作。在设计时刻就要考虑你该如何处理异步服务器响应。 play.bitsCN.com累了吗玩一下吧 结论 blog.bitsCN.com网管博客等你来搏   你现在应该对于Ajax的基本原则有了一个良好的了解，另外，你应该理解一些更高级的随Ajax方法而来的设计问题。创建一个成功的Ajax应用需要一系列的方法—从JavaScript UI设计到服务器端架构—但是你现在应该已经具备了需要使用到的Ajax核心知识。