本文深入讲解了XMLHttpRequest对象的使用方法，包括创建实例、发送请求、处理响应等关键步骤，为Ajax编程提供了坚实的基础。
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。
本系列的第一课中，我们介绍了 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？
当我们访问 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。
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。
下面开始具体介绍了：
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，这在第一课中已有介绍，但是为了学习方便这里再介绍一下:
当然此步骤主要解决的问题就是浏览器兼容，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。
清单 4. 增加对 Microsoft 浏览器的支持
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<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：
- 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。
- 增加 try/catch 块：
- 尝试创建 XMLHttpRequest 对象。
- 如果失败（catch (trymicrosoft)）：
- 尝试使用较新版本的 Microsoft 浏览器创建 Microsoft 兼容的对象（Msxml2.XMLHTTP）。
- 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）。
- 如果失败（catch (failed)）则保证 request 的值仍然为 false。
- 检查 request 是否仍然为 false（如果一切顺利就不会是 false）。
- 如果出现问题（request 是 false）则使用 JavaScript 警告通知用户出现了问题。
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。
当然，顺便提一下，你也可以把js内容单独放在一个js文件中，这时只需在页面<head>标签中添按如下方式添加一条语句就OK了：
<script type="text/javascript" src="<%=request.getContextPath() %>/javascript/registerValidate.js" ></script>
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。Hiatus记得步骤吗？？不记得没关系，因为前边的介绍主要是让你有个印象，但是从这里开始你就要明白每个步骤的操作和它的含义了。
第一步，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，也就是建立一个字符串url，用于指向你将要发送的请求是发给谁的，也就是你现在发送的请求将要交给谁处理，就发给谁url就代表目标地址。稍后用代码演示。
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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。
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。清单9中的request就是一开始的时候产生的XMLHttpRequest对象，不要看不明白哈。代码中也使用了escape()方法，escape(), encodeURI()和encodeURIComponent()是在Javascript中用于编码字符串的三个常用的方法，而他们之间的异同却困扰了很多的Javascript初学者，但这不是本文重点，有兴趣的朋友可以自己去研究一下。本文不做介绍。
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); } |
第四步，指定回调方法和处理服务器响应（请注意，此步骤事实上是在第三步之前完成的，安排在第四步主要是为了读者理解方便，不影响你的阅读）
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。
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。
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现在 onreadystatechange 属性该登场了。该属性允许指定一个回调函数。回调允许服务器（猜得到吗？）反向调用 Web 页面中的代码。它也给了服务器一定程度的控制权，当服务器完成请求之后，会查看 XMLHttpRequest 对象，特别是 onreadystatechange 属性。然后调用该属性指定的任何方法。之所以称为回调是因为服务器向网页发起调用，无论网页本身在做什么。比方说，可能在用户坐在椅子上手没有碰键盘的时候调用该方法，但是也可能在用户输入、移动鼠标、滚动屏幕或者点击按钮时调用该方法。它并不关心用户在做什么。
这就是称之为异步的原因：用户在一层上操作表单，而在另一层上服务器响应请求并触发 onreadystatechange 属性指定的回调方法。因此需要像 清单 11 一样在代码中指定该方法。
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。
具体设置回调方法：
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
<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> |
上面代码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……
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。
在 Firefox 1.5 中，您会看到以下就绪状态：
- 1
- 2
- 3
- 4
在 Safari 2.0.1 中看到的状态：
- 2
- 3
- 4
哎， 这就是令人讨厌的浏览器不兼容啊 不管她咯。下面还是让我们认识一下HTTP就绪状态码吧。
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！如果您不仅仅是想了解 Ajax 编程的常识，而是希望了解更多内容，就需要熟悉就绪状态、状态代码和请求本身的内容。当应用程序出现问题时 —— 这种问题总是存在 —— 那么如果能够正确理解就绪状态、如何生成一个 HEAD 请求或者 400 的状态代码的确切含义，就可以在 5 分钟内调试出问题，而不是在各种挫折和困惑中度过 5 个小时。
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。
一般都要求就绪状态为4的时候才进行相应处理，因为所有的文档和规范都强调，只有在就绪状态为 4 时数据才可以安全使用。相信我，当就绪状态为 3 时，您很少能找到无法从 responseText 属性获取数据的情况。然而，在应用程序中将自己的逻辑依赖于就绪状态 3 可不是什么好主意 —— 一旦您编写了依赖于就绪状态 3 的完整数据的的代码，几乎就要自己来负责当时的数据不完整问题了。
比较好的做法是向用户提供一些反馈，说明在处于就绪状态 3 时，很快就会有响应了。尽管使用 alert() 之类的函数显然不是什么好主意 —— 使用 Ajax 然后使用一个警告对话框来阻塞用户显然是错误的 —— 不过您可以在就绪状态发生变化时更新表单或页面中的域。例如，对于就绪状态 1 来说要将进度指示器的宽度设置为 25%，对于就绪状态 2 来说要将进度指示器的宽度设置为 50%，对于就绪状态 3 来说要将进度指示器的宽度设置为 75%，当就绪状态为 4 时将进度指示器的宽度设置为 100%（完成）。
当然，正如您已经看到的一样，这种方法非常聪明，但它是依赖于浏览器的。在 Opera 上，您永远都不会看到前两个就绪状态，而在 Safari 上则没有第一个（1）。
HTTP 状态码 （更多状态码参见：http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec10.html）
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。
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。
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。
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