Javascript PJAX 原理和使用

pjax 即 pushState + ajax，它被封装成了一个 jQuery 扩展以方便使用。pjax 主要用来解决 HTML 页面局部刷新 url 不更新和不支持后退和前进的问题，提升用户体验。

pjax原理

pjax 的实现是利用 HTML5 的 pushState() 和 replaceState() 新特性和 ajax 结合实现。pushState() 和 replaceState() 用来操作 State（状态）对象，即可添加和修改历史记录，进而更新 url 和提供前进、后退操作 ajax 实现数据的异步加载进而局部刷新。

工作流程图

源码分析

• pjax支持判断

(function($){
    $.support.pjax =
       window.history && window.history.pushState && window.history.replaceState &&
       // pushState isn't reliable on iOS until 5.
       !navigator.userAgent.match(/((iPod|iPhone|iPad).+\bOS\s+[1-4]\D|WebApps\/.+CFNetwork)/)
    if ($.support.pjax){
       enable()   //启用
    } else {
       disable()  //禁用
    }
})(jQuery)

• enable()

function enable() {
    $.fn.pjax = fnPjax             //注册jQuery的pjax方法
    $.pjax = pjax                  //注册pjax对象
    $.pjax.enable = $.noop
    $.pjax.disable = disable
    $.pjax.click = handleClick     //注册click回调
    $.pjax.submit = handleSubmit   //注册submit回调
    $.pjax.reload = pjaxReload     //注册reload回调
    $.pjax.defaults = {}           //设置默认值
    $(window).on('popstate.pjax', onPjaxPopstate)  //绑定popstate事件回调
}

$.noop是一个空方法，不做任何事，即function(){}。popstate.pjax是 JS 事件的命名空间写法，popstate是事件类型，每当激活的历史记录发生变化时（浏览器操作前进、后退按钮、调用 back() 或者 go() 方法），都会触发 popstate 事件，但调用 pushState()、replaceState() 不会触发 popstate 事件。.pjax是该事件的命名空间，这样方便解绑指定命名空间的事件响应，在绑定匿名函数时常使用，例如：this.on('click.pjax', selector, function(event){})。

• fnPjax()

该方法返回一个 jQuery 对象，等同于 $.fn.pjax。

return this.on('click.pjax', selector, function(event) {
    //获取pjax配置信息
    options = optionsFor(container, options)
    //自动绑定click事件响应
    return this.on('click.pjax', selector, function(event) {
       var opts = options
       if (!opts.container) {
           opts = $.extend({}, options)
           //如果不配置container，则默认获取data-pjax属性值对应的
           opts.container = $(this).attr('data-pjax')
       }
       handleClick(event, opts)     //调用click回调
    })
}

• pjax()

// Use it just like $.ajax:
//
//   var xhr = $.pjax({ url: this.href, container: '#main' })
//   console.log( xhr.readyState )
//
// Returns whatever $.ajax returns.
function pjax(options) {
    //获取设置
    options = $.extend(true, {}, $.ajaxSettings, pjax.defaults, options)
    //判断检测
    if (containerType !== 'string')
  
    /**
     * ajax响应回调注册
     */
    //beforeSend
    options.beforeSend = function(xhr, settings) {
        //设置pjax头信息，供后端做兼容处理
        xhr.setRequestHeader('X-PJAX', 'true')
        xhr.setRequestHeader('X-PJAX-Container', options.container)
        //设置超时
    }
    //complete
    options.complete = function(xhr, textStatus) {
       //绑定pjax:complete事件
       fire('pjax:complete', [xhr, textStatus, options])
       //绑定pjax:end事件
       fire('pjax:end', [xhr, options])
    }
    //error
    options.error = function(xhr, textStatus, errorThrown) {
       //绑定pjax:error事件
       fire('pjax:error', [xhr, textStatus, errorThrown, options])
    }
    //success，重点
    options.success = function(data, status, xhr) {
       //判断检测
       if (currentVersion && latestVersion && currentVersion !== latestVersion)
       ... ...
       window.history.replaceState(pjax.state, container.title, container.url)
       //绑定pjax:beforeReplace事件
       fire('pjax:beforeReplace', [container.contents, options], {
           state: pjax.state,
           previousState: previousState
       })
       //渲染页面
       context.html(container.contents)
       //绑定pjax:success事件
       fire('pjax:success', [data, status, xhr, options])
    }
    //初始化ajax
    var xhr = pjax.xhr = $.ajax(options)
    if (xhr.readyState > 0) {
       //缓存页面cache
       cachePush(pjax.state.id, [options.container, cloneContents(context)])
       //pushState
       window.history.pushState(null, "", options.requestUrl)
       //绑定pjax:start事件
       fire('pjax:start', [xhr, options])
       //绑定pjax:send事件
       fire('pjax:send', [xhr, options])
    }
    //返回jQuery对象
    return pjax.xhr
}

• 回调函数

1） handleClick()

// Examples
//
//   $(document).on('click', 'a', $.pjax.click)
//   // is the same as
//   $(document).pjax('a')
//
// Returns nothing.
function handleClick(event, container, options) {
    options = optionsFor(container, options)
    //环境检测
    if (link.tagName.toUpperCase() !== 'A')
    ... ...
    //绑定pjax:click事件
    var clickEvent = $.Event('pjax:click')
    $link.trigger(clickEvent, [opts])
    //执行pjax
    pjax(opts)
    //成功则阻止默认行为
    event.preventDefault()
    //绑定pjax:clicked事件
    $link.trigger('pjax:clicked', [opts])
}

2）handleSubmit()

// Examples
//
//  $(document).on('submit', 'form', function(event) {
//    $.pjax.submit(event, '[data-pjax-container]')
//  })
//
// Returns nothing.
function handleSubmit(event, container, options) {
    options = optionsFor(container, options)
    //环境检测
    if (form.tagName.toUpperCase() !== 'FORM')
    ... ...
    //默认配置
    var defaults = {
        type: ($form.attr('method') || 'GET').toUpperCase(),
        url: $form.attr('action'),
        container: $form.attr('data-pjax'),
        target: form
    }
    if (defaults.type !== 'GET' && window.FormData !== undefined) {
        //POST时data域
        defaults.data = new FormData(form)
    }
    //执行pjax
    pjax($.extend({}, defaults, options))
    //成功则阻止默认行为
    event.preventDefault()
}

3）pjaxReload()

// Reload current page with pjax.
function pjaxReload(container, options) {
    var defaults = {
        //当前url
        url: window.location.href,
        push: false,
        replace: true,
        scrollTo: false
    }
    //执行pjax
    return pjax($.extend(defaults, optionsFor(container, options)))
}

4）onPjaxPopstate()

// popstate handler takes care of the back and forward buttons
function onPjaxPopstate(event) {
     //环境监测
     if (state && state.container)
     ... ...
     //获取页面cache
     var cache = cacheMapping[state.id] || []
     //绑定pjax:popstate事件
     var popstateEvent = $.Event('pjax:popstate', {
         state: state,
         direction: direction
     })
     container.trigger(popstateEvent)
     if (contents) {
         //有页面cache，直接渲染页面
         //绑定pjax:start事件
     container.trigger('pjax:start', [null, options])
     //绑定pjax:beforeReplace事件
     var beforeReplaceEvent = $.Event('pjax:beforeReplace', {
              state: state,
              previousState: previousState
         })
         container.trigger(beforeReplaceEvent, [contents, options])
         //渲染页面
         container.html(contents)
         //绑定pjax:end事件
         container.trigger('pjax:end', [null, options])
     } else {
         //无页面cache，执行pjax
         pjax(options)
     }
}

pjax使用

经过上述分析，就可以很容易使用 pjax 了。

客户端

pjax 支持 options 配置和事件机制。

• options配置

参数名	默认值	说明
timeout	650	ajax 超时时间（单位 ms），超时后会执行默认的页面跳转，所以超时时间不应过短，不过一般不需要设置
push	true	使用 window.history.pushState 改变地址栏 url（会添加新的历史记录）
replace	false	使用 window.history.replaceState 改变地址栏 url（不会添加历史记录）
maxCacheLength	20	缓存的历史页面个数（pjax 加载新页面前会把原页面的内容缓存起来，缓存加载后其中的脚本会再次执行）
version		是一个函数，返回当前页面的 pjax-version，即页面中 标签内容。使用 response.setHeader(“X-PJAX-Version”, “”) 设置与当前页面不同的版本号，可强制页面跳转而不是局部刷新
scrollTo	0	页面加载后垂直滚动距离（与原页面保持一致可使过度效果更平滑）
type	“GET”	ajax 的参数，http 请求方式
dataType	“html”	ajax 的参数，响应内容的 Content-Type
container		用于查找容器的 CSS 选择器，[container] 参数没有指定时使用
url	link.href	要跳转的连接，默认 a 标签的 href 属性
fragment		使用响应内容的指定部分（css 选择器）填充页面，服务端不进行处理导致全页面请求的时候需要使用该参数，简单的说就是对请求到的页面做截取

• pjax事件

为了方便扩展，pjax 支持一些预定义的事件。

事件名	支持取消	参数	说明
pjax:click	✔	options	点击按钮时触发。可调用 e.preventDefault() 取消 pjaxa
pjax:beforeSend	✔	xhr, options	ajax 执行 beforeSend 函数时触发，可在回调函数中设置额外的请求头参数。可调用 e.preventDefault() 取消 pjax
pjax:start		xhr, options	pjax 开始（与服务器连接建立后触发）
pjax:send		xhr, options	pjax:start之后触发
pjax:clicked		options	ajax 请求开始后触发
pjax:beforeReplace		contents, options	ajax请求成功，内容替换渲染前触发
pjax:success		data, status, xhr, options	内容替换成功后触发
pjax:timeout	✔	xhr, options	ajax 请求超时后触发。可调用 e.preventDefault() 继续等待 ajax 请求结束
pjax:error	✔	xhr, textStatus, error, options	ajax 请求失败后触发。默认失败后会跳转 url，如要阻止跳转可调用 e.preventDefault()
pjax:complete		xhr, textStatus, options	ajax请求结束后触发，不管成功还是失败
pjax:end		xhr, options	pjax所有事件结束后触发
pjax:popstate			forward / back（前进/后退）
pjax:start		null, options	pjax开始
pjax:beforeReplace		contents, options	内容替换渲染前触发，如果缓存了要导航页面的内容则使用缓存，否则使用pjax加载
pjax:end		null, options	pjax结束

客户端通过以下 2 个步骤就可以使用 pjax ：

1. 引入jquery 和 jquery.pjax.js
2. 注册事件

JS

<script src="jquery.pjax.js"></script>

/**
 * 方式1 监听按钮父节点事件
 */
$(document).pjax(selector, [container], options);
/**
 * 方式2 直接监听按钮，可以不用指定容器，默认使用按钮的data-pjax属性值查找容器
 */
$("a[data-pjax]").pjax();
/**
 * 方式3 主动绑定点击事件监听
 */
$(document).on('click', 'a', $.pjax.click);
$(document).on('click', 'a', function(event) {
    //获取container
    var container = $(this).closest('[data-pjax-container]');
    //click回调
    $.pjax.click(event, container);
});
/**
 * 方式4 主动绑定表单提交事件监听
 */
$(document).on('submit', 'form', function(event) {
    //获取container
    var container = $(this).closest('[data-pjax-container]');
    //submit回调
    $.pjax.submit(event, container);
});
/**
 * 方式5 加载内容到指定容器
 */
$.pjax({url: this.href, container: '#main'});
/**
 * 方式6 重新加载当前页面容器的内容
 */
$.pjax.reload('#container');

YII

在 Yii 中，已经将 pjax 封装成了 widgets，故在渲染时如下使用即可：

//view
<?php Pjax::begin(); ?>
... ...
<?php Pjax::end(); ?>

pjax 封装成的 widgets 源码文件widgets/Pjax.php ，事件注册部分如下：

public function registerClientScript()
{
    //a标签的click
    if ($this->linkSelector !== false) {
        $linkSelector = Json::htmlEncode($this->linkSelector !== null ? $this->linkSelector : '#' . $id . ' a');
        $js .= "jQuery(document).pjax($linkSelector, \"#$id\", $options);";
    }
    //form表单的submit
    if ($this->formSelector !== false) {
        $formSelector = Json::htmlEncode($this->formSelector !== null ? $this->formSelector : '#' . $id . ' form[data-pjax]');
        $submitEvent = Json::htmlEncode($this->submitEvent);
        $js .= "\njQuery(document).on($submitEvent, $formSelector, function (event) {jQuery.pjax.submit(event, '#$id', $options);});";
    }
    $view->registerJs($js);
}

服务端

由于只是 HTML5 支持 pjax，所以后端需要做兼容处理。通过 X-PJAX 头信息可得知客户端是否支持 pjax，如果支持，则只返回局部页面，否则 a 链接默认跳转，返回整个页面。

/**
 * IndexController示例
 */
public function actionIndex() {
    $dataProvider = new CActiveDataProvider('Article', array(
        'criteria' => array('order' => 'create_time DESC')
    ));
    //存在X-Pjax头，支持pjax
    if (Yii::$app->getRequest()->getHeaders()->get('X-Pjax')) {
        //返回局部页面
        $this->renderPartial('index', array(
            'dataProvider' => $dataProvider,
        ));
    } else {
        //返回整个页面
        $this->render('index', array(
            'dataProvider' => $dataProvider,
        ));
    }
}

pjax失效情况

在以下 9 种情况时候 pjax 会失效，源码部分如下：

//click回调
function handleClick(event, container, options) {
    ...
    // 1. 点击的事件源不是a标签。a标签可以对旧版本浏览器的兼容,因此不建议使用其他标签注册事件
    if (link.tagName.toUpperCase() !== 'A')
        throw "$.fn.pjax or $.pjax.click requires an anchor element"
    // 2. 使用鼠标滚轮点击、点击超链接的同时按下Shift、Ctrl、Alt和Meta
    if (event.which > 1 || event.metaKey || event.ctrlKey || event.shiftKey || event.altKey)
        return
    // 3. 跨域
    if (location.protocol !== link.protocol || location.hostname !== link.hostname)
        return
    // 4. 当前页面的锚点定位
    if (link.href.indexOf('#') > -1 && stripHash(link) == stripHash(location))
        return
    // 5. 已经阻止元素发生默认的行为
    if (event.isDefaultPrevented())
        return
    ...
    var clickEvent = $.Event('pjax:click')
    $(link).trigger(clickEvent, [opts])
    // 6. pjax:click事件回调中已经阻止元素发生默认的行为
    if (!clickEvent.isDefaultPrevented()) {
        pjax(opts)
    }
}
//pjax
function pjax(options) {
    options.beforeSend = function(xhr, settings) {
        //7. ajx超时
       timeoutTimer = setTimeout(function() {
       if (fire('pjax:timeout', [xhr, options]))
           xhr.abort('timeout')
       }, settings.timeout)
    }
    options.success = function(data, status, xhr) {
    //8. 当前页面和请求的新页面版本不一致
    if (currentVersion && latestVersion && currentVersion !== latestVersion) {
       return
    }
    //9. ajax失败
    context.html(container.contents)
}

其他方案

除了使用 pjax 解决局部刷新并支持前进和后退问题外，也可以使用 browserstate/history.js + ajax 方案来实现

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