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淺析Ajax的原理及優缺點

韦小宝原創: 2018-01-10 09:56:221555瀏覽

本文從ajax技術的背景、原理、ajax的名字，ajax所包含的技術等方面展開話題，介紹ajax的原理及優缺點。本文關於ajax的原理及優缺點介紹的非常詳細，有興趣的小伙伴一起學習吧

1、ajax技術的背景

不可否認，ajax技術的流行得益於google的大力推廣，正是由於google earth、google suggest以及gmail等對ajax技術的廣泛應用，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，微軟便已經發明了ajax中的關鍵技術，並且在99年IE5推出之時，它便開始支持XmlHttpRequest對象，並且微軟之前已經開始在它的一些產品中應用ajax，比如說MSDN網站選單中的一些應用。遺憾的是，不知道出於什麼想法，當時微軟發明了ajax的核心技術之後，並沒有看到它的潛力而加以發展和推廣，而是將它擱置起來。對這一點來說，我個人是覺得非常奇怪的，因為以微軟的資源和它的戰略眼光來說，應該不會看不到ajax技術的前景，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痺和遲鈍，畢竟巨人也有打盹的時候，例如IBM曾經在對微軟戰略上的失誤。正是這次的失誤，成就了它現在的競爭對手google在ajax方面的領先地位，而事實上google目前在ajax技術方面的領先是微軟所無法達到的，這一點在後面我講述ajax缺陷的時候也會提到。現在微軟也意識到了這個問題，因此它也開始在ajax領域奮起直追，比如說推出它自己的ajax框架atlas，並且在.NET2.0也提供了一個用來實現異步回調的接口，即ICallBack接口。那麼微軟為什麼對自己在ajax方面的落後如此緊張呢？現在就讓我們來分析一下ajax技術後面隱藏的深刻意義。

2、ajax技術的意義

我們在平時的開發中都多多少少的接觸或應用到了ajax，談到ajax科技的意義，我們關注得最多的毫無疑問是提升用戶的體驗。但是，如果我們結合未來電腦和網路的發展趨勢，我們會發現ajax技術在某些方面正好代表了這種趨勢。為什麼要這樣說呢？我們知道，自從電腦出現以來，一直是桌面軟體佔據著絕對主導的地位，但是互聯網的出現和成功使這一切開始發生著微妙的變化。相當一部分的人都相信，遲早有一天，數據和電腦軟體將會從桌面轉移到網路。也就是說，將來的電腦有可能拋棄笨重的硬碟，而直接從網路來獲取數據和服務，我記得我念大學的時候，有位教授給我們上課的時候，曾經設想過這樣一種情景，也許在將來的電腦桌面上，沒有任何多餘的軟體和程序，而僅僅只有一個IE，雖然現在看起來我們距離這一天還很遙遠，並且這其中還有很多的問題需要解決，但是我覺得這個並非夢想，而是遲早將實現的現實。那麼，這其中的主要問題就是互聯網的連接不穩定，誰也不願意看著自己的電腦從伺服器一點一滴的下載數據，那麼，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，它只是在伺服器和客戶端之間充當了一個緩衝器，讓用戶誤以為服務沒有中斷。精確的說，ajax並不能提高從伺服器端下載資料的速度，而只是使這個等待不那麼令人沮喪。但正是這一點就足以產生巨大的影響和震動，它實際上也對桌面軟體產生了巨大的衝擊。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體，後者是ajax所實現的B/S模式，實際上後者目前已經在慢慢取代前者了， Gmail在收發郵件的時候已經和Outlook Express的功能幾乎沒有差別了，而且它不需要安裝客戶端程式。這就是為什麼微軟對ajax所帶來的衝擊有著如此的恐懼心理，並且在它前不久所進行的調查之中，將google看做他們未來十年內的主要競爭對手的主要原因之一。當然，這種變化也不會將桌面軟體全部淘汰，現有的瀏覽器還沒有一個能像PhotoShop等桌面程式那樣處理複雜的影像。但是我們也不能忽略它所帶來的影響和衝擊。

3、關於ajax的名字

ajax 的全名是Asynchronous JavaScript and XML，其中，Asynchronous 是異步的意思，它有別於傳統web開發中所採用的同步的方式。

關於同步與非同步

非同步傳輸是面向字元的傳輸，它的單位是字元；而同步傳輸是面向位元的傳輸，它的單位是楨，它傳輸的時候要求接受方和發送方的時鐘是保持一致的。

具體來說，非同步傳輸是將位元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送方的時鐘不要求一致，也就是說，發送方可以在任何時刻發送這些小組，而接收方並不知道它何時到達。一個最明顯的例子就是電腦鍵盤和主機的通信，按下一個鍵的同時向主機發送一個8位元的ASCII代碼，鍵盤可以在任何時刻發送代碼，這取決於用戶的輸入速度，內部的硬體必須能夠在任何時刻接收一個鍵入的字元。這是一個典型的非同步傳輸過程。非同步傳輸存在一個潛在的問題，即接收方並不知道資料會在什麼時候到達。在它檢測到數據並做出回應之前，第一個比特已經過去了。這就像有人出乎意料地從後面走上來跟你說話，而你沒來得及反應過來，漏掉了最前面的幾個字。因此，每次非同步傳輸的訊息都以起始位元開頭，它通知接收方資料已經到達了，這就給了接收方回應、接收和快取資料位元的時間；在傳輸結束時，一個停止位表示該次傳輸訊息的終止。依照慣例，空閒（沒有傳送資料）的線路實際攜帶著一個代表二進位1的訊號。步傳輸的開始位元使訊號變成0，其他的位元使訊號隨傳輸的資料資訊而變化。最後，停止位元使訊號重新變回1，該訊號一直保持到下一個開始位元到達。例如在鍵盤上數字“1”，按照8位元的擴展ASCII編碼，將發送“00110001”，同時需要在8位元的前面加一個起始位，後面一個停止位。

同步傳輸的位元分組則大得多。它不是獨立地發送每個字符，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送。我們將這些組合稱為資料幀，或簡稱為幀。

資料幀的第一部分包含一組同步字符，它是一個獨特的位元組合，類似於前面提到的起始位，用於通知接收方一個幀已經到達，但它同時還能確保接收方的取樣速度和位元的到達速度保持一致，使收發雙方進入同步。

幀的最後一部分是一個幀結束標記。與同步字元一樣，它也是一個獨特的位元串，類似於前面提到的停止位，用於表示在下一幀開始之前沒有別的即將到達的資料了。

同步傳輸通常要比非同步傳輸快速得多。接收方不必對每個字元進行開始和停止的操作。一旦檢測到幀同步字符，它就在接下來的資料到達時接收它們。另外，同步傳輸的開銷也比較少。例如，一個典型的幀可能有500位元組（即4000位元）的數據，其中可能只包含100位元的開銷。這時，增加的位元組使傳輸的位元總數增加2.5%，這與非同步傳輸中25 %的增值要小得多。隨著資料幀中實際資料位元的增加，開銷位元所佔的百分比將會相應地減少。但是，資料位元越長，快取資料所需的緩衝區也越大，這就限制了一個幀的大小。另外，幀越大，它佔據傳輸媒體的連續時間也越長。在極端的情況下，這將導致其他用戶等太久。

個小時，在這10個小時內水沒有完全斷，只是流量比原來小了很多，在10個小時後恢復正常流量，那麼，如果是你會選擇哪種方式呢？顯然是後者。

4、ajax所包含的技術

#大家都知道ajax並非一種新的技術，而是幾種原有技術的結合體。它是由下列技術組合而成。

1.使用CSS和XHTML來表示。

2. 使用DOM模型來互動和動態顯示。

3.使用XMLHttpRequest來和伺服器進行非同步通訊。

4.使用javascript來綁定和呼叫。

在上面幾中技術中，除了XmlHttpRequest物件以外，其它所有的技術都是基於web標準並且已經得到了廣泛使用的，XMLHttpRequest雖然目前還沒有被W3C所採納，但是它已經是一個事實的標準，因為目前幾乎所有的主流瀏覽器都支援它。

5、ajax原理和XmlHttpRequest物件

Ajax的原理簡單來說透過XmlHttpRequest物件來向伺服器發異步請求，從伺服器獲得數據，然後用javascript來操作DOM而更新頁面。這其中最關鍵的一步就是從伺服器取得請求資料。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，是一種支援非同步請求的技術。簡單的說，也就是javascript可以及時向伺服器提出請求和處理回應，而不阻塞使用者。達到無刷新的效果。

所以我們先從XMLHttpRequest講起，來看看它的運作原理。

首先，我們先來看看XMLHttpRequest這個物件的屬性。

它的屬性有：

onreadystatechange 每次狀態改變所觸發事件的事件處理程式。

responseText從伺服器程序傳回資料的字串形式。

responseXML從伺服器程序傳回的DOM相容的文件資料物件。

status從伺服器傳回的數字代碼，例如常見的404（未找到）和200（已就緒）

status Text伴隨狀態碼的字串資訊

readyState物件狀態值

0 (未初始化) 物件已建立，但是尚未初始化（尚未呼叫open方法）

1 (初始化) 物件已建立，尚未呼叫send方法

2 (發送資料) send方法已調用，但目前的狀態及http頭未知

3 (資料傳送中) 已接收部分數據，因為回應及http頭不全，這時透過responseBody和responseText取得部分資料會出現錯誤，

4 (完成) 資料接收完畢,此時可以透過透過responseXml和responseText取得完整的回應資料

但是，由於各瀏覽器之間存在差異，所以建立一個XMLHttpRequest物件可能需要不同的方法。這個差異主要體現在IE和其它瀏覽器之間。下面是一個比較標準的建立XMLHttpRequest物件的方法。

function CreateXmlHttp()
{
//非IE浏览器创建XmlHttpRequest对象
if(window.XmlHttpRequest)
{
xmlhttp=new XmlHttpRequest();
}
//IE浏览器创建XmlHttpRequest对象
if(window.ActiveXObject)
{
try
{
xmlhttp=new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
}
catch(e)
{
try{
xmlhttp=new ActiveXObject("msxml2.XMLHTTP");
}
catch(ex){}
}
}
}
function TestAjax()
{
var data=document.getElementByIdx("username").value;
CreateXmlHttp();
if(!xmlhttp)
{
alert("创建xmlhttp对象异常！");
return false;
}
xmlhttp.open("POST",url,false);
xmlhttp.onreadystatechange=function()
{
if(xmlhttp.readyState==4)
{
document.getElementByIdx("user1").innerHTML="数据正在加载...";
if(xmlhttp.status==200)
{
document.write(xmlhttp.responseText);
}
}
}
xmlhttp.send();
}

如上所示，函數首先檢查XMLHttpRequest的整體狀態並且保證它已經完成（readyStatus=4），也就是資料已經發送完畢。然後根據伺服器的設定詢問請求狀態，如果一切已經就緒（status=200），那麼就執行下面需要的操作。

對於XmlHttpRequest的兩個方法，open和send，其中open方法指定了：

a、向伺服器提交資料的類型，即post還是get。

b、請求的url位址和傳遞的參數。

c、傳輸方式，false為同步，true為非同步。預設為true。如果是非同步通訊方式(true)，客戶機就不等待伺服器的回應；如果是同步方式(false)，客戶機就要等到伺服器回傳訊息後才去執行其他操作。我們需要根據實際需求來指定同步方式，在某些頁面中，可能會發出多個請求，甚至是有組織有計劃有隊形大規模的高強度的request，而後一個是會覆蓋前一個的，這個時候當然要指定同步方式。

Send方法用來傳送請求。

知道了XMLHttpRequest的工作流程，我們可以看出，XMLHttpRequest是完全用來向伺服器發出一個請求的，它的作用也局限於此，但它的作用是整個ajax實現的關鍵，因為ajax無非是兩個過程，發出請求和回應請求。並且它完全是一種客戶端的技術。而XMLHttpRequest正是處理了伺服器端和客戶端通訊的問題所以才會如此的重要。

現在，我們對ajax的原理大概可以有個了解了。我們可以把伺服器端看成一個資料接口，它回傳的是一個純文字流，當然，這個文字流可以是XML格式，可以是Html，可以是Javascript程式碼，也可以只是一個字串。這時候，XMLHttpRequest向伺服器端請求這個頁面，伺服器端將文字的結果寫入頁面，這和普通的web開發流程是一樣的，不同的是，客戶端在非同步取得這個結果後，不是直接顯示在頁面，而是先由javascript來處理，然後再顯示在頁面。至於現在流行的許多ajax控件，例如magicajax等，可以返回DataSet等其它資料類型，只是將這個過程封裝了的結果，本質上他們並沒有什麼太大的區別。

6、ajax的優點

Ajax的帶給我們的好處大家基本上都深有體會，在這裡我只簡單的講幾點：

1、最大的一點是頁面無刷新，在頁面內與伺服器通信，給使用者的體驗非常好。

2、使用非同步方式與伺服器通信，不需要打斷使用者的操作，具有更迅速的回應能力。

3、可以把以前一些伺服器負擔的工作轉嫁到客戶端，利用客戶端閒置的能力來處理，減輕伺服器和頻寬的負擔，節省空間和寬頻租用成本。並且減輕伺服器的負擔，ajax的原則是“按需取資料”，可以最大程度的減少冗餘請求，和回應對伺服器造成的負擔。

4、基於標準化的並被廣泛支援的技術，不需要下載外掛程式或小程式。

7、ajax的缺點

下面我著重講一講ajax的缺陷，因為平常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所帶來的缺陷則有所忽視。

下面所闡述的ajax的缺陷都是它先天產生的。

1、ajax幹掉了back按鈕，也就是對瀏覽器後退機制的破壞。後退按鈕是一個標準的web站點的重要功能，但是它沒辦法和js進行很好的合作。這是ajax所帶來的一個比較嚴重的問題，因為使用者往往是希望能夠透過後退來取消前一次的操作。那麼對於這個問題有沒有辦法呢？答案是肯定的，用過Gmail的知道，Gmail下面採用的ajax技術解決了這個問題，在Gmail下面是可以後退的，但是，它也並不能改變ajax的機制，它只是採用的一個比較笨但是有效的辦法，即使用者點擊後退按鈕存取歷史記錄時，透過建立或使用一個隱藏的IFRAME來重現頁面上的變更。（例如，當用戶在Google Maps中單擊後退時，它在一個隱藏的IFRAME中進行搜索，然後將搜索結果反映到Ajax元素上，以便將應用程式狀態恢復到當時的狀態。）

但是，雖然說這個問題是可以解決的，但是它所帶來的開發成本是非常高的，和ajax框架所要求的快速開發是相背離的。這是ajax所帶來的一個非常嚴重的問題。

2、安全問題

技術同時也對IT企業帶來了新的安全威脅，ajax技術就如同對企業資料建立了一個直接通道。這使得開發者在不經意間會暴露比以前更多的資料和伺服器邏輯。 ajax的邏輯可以對客戶端的安全掃描技術隱藏起來，讓駭客可以從遠端伺服器建立新的攻擊。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注入攻擊和基於credentials的安全漏洞等。

3、對搜尋引擎的支援比較弱。

4、破壞了程式的異常機制。至少從目前看來，像是ajax.dll，ajaxpro.dll這些ajax框架是會破壞程式的異常機制的。關於這個問題，我曾經在開發過程中遇到過，但是查了一下網路上幾乎沒有相關的介紹。後來我自己做了一次試驗，分別採用ajax和傳統的form提交的模式來刪除一條數據……給我們的調試帶來了很大的困難。

5、另外，像是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，如果採用了ajax技術，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、一些手持設備（如手機、PDA等）現在還不能很好的支援ajax，比如說我們在手機的瀏覽器上打開採用ajax技術的網站時，它目前是不支援的，當然，這個問題跟我們沒太多關係。

8、ajax的幾個框架

#目前我們採用的比較多的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，比如說它可以直接回傳DataSet資料集，前面我們已經說過，ajax回傳的都是字串， magicajax只是對它進行了封裝而已。但它的這個特點可以為我們帶來很大的方便，比如說我們的頁面有一個列表，而列表的數據是不斷變化的，那麼我們可以採用magicajax來處理，操作很簡單，添加magicajax之後，將要更新的清單控制項放在magicajax的控制項之內，然後在pageload裡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，這幾種框架都只支援IE，沒有進行瀏覽器相容方面的處理，用反編譯工具察看他們的程式碼就可以知道。

除了這幾種框架之外，我們平常用到的比較多的方式是自己創建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，這裡還提一下aspnet2.0自帶的異步回調接口，它和ajax一樣也可以實現局部的無刷新，但它的實現實際上也是基於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。

9.ajax應用範例

以上内容是转载高人写的资料，下面我将我在项目中实际应用给出个例子，这个例子是这样的：我参与的一个项目的值班安排模块里，选择值班人时，弹出的是个联系人树型TreeView结构图，点开哪个部门，然后部门下的联系人就展开了，原先是这样的，选择好某些联系人后，哪天白天或晚上的值班人就是这样的格式”小A，小B”，但是现在要求这样的格式”小A(部门一)，小B（部门二）”这里假设小A属于部门一，小B属于部门二。由于选择联系人是纯前台javascript的操作的，这里要通过联系人userlist表中的部门id，来取得部门的名称，也就是通过前台取后台的数据，这个在系列五里我也阐述过，下面给出代码：

var param= "date=<%=stryear%>/<%=strmonth%>/" + x <%=stryear%><%=strmonth%>
+"&Type=" + type
+"&Other=" + eval_r("formData.RBOTHER"+x+".value")
+"&ZBRY=" + eval_r("formData.RBZBRY"+x+".value")
+"&ZBRYID=" + eval_r("formData.RBZBRYID"+x+".value")
+"&Demo=" + eval_r("formData.RBDEMO"+x+".value")
+"&id=" + eval_r("formData.RBZBID"+x+".value");//传递的参数
var retVal = window.showModalDialog( "chooseUsers.asp?"+param,this, "dialogWidth=280px; dialogHeight=500px; help=no; status=no; scroll=no; resizable=yes; ");
//弹出对话框取得联系人
//ajax调用服务器端方法取到部门名称
if(retVal [&#39;userIds&#39;]!=""&& retVal [&#39;userIds&#39;]!=null)//联系人id集合格式1，2，3，4
{
var PostUrl=" ../../../Application/CallBoard/GetDepartMentByUid.aspx?userIDs="+objRetVal[&#39;userIds&#39;]+"";//后台处理页面url
xmlHttp = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");//新建一个xmlhttprequest对象
xmlHttp.open("POST", PostUrl, false);
xmlHttp.setRequestHeader("Content-Type","application/x-www-form-urlencoded");
xmlHttp.send("");
var builder= xmlHttp.responseText; //将值传递回来,拼成了新格式
eval_r("formData.RBZBRY"+x+".value = &#39;" +builder+"&#39;");// formData.RBZBRY为一文本控件,将显示值班人员新格式
}
}

以上所述是小编给大家介绍的Ajax的原理及优缺点，希望对大家有所帮助！

淺析Ajax的 原理及優缺點

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