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面向Java程序员的Ajax:构建动态Java程序
2006-09-21 14:17:18           
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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。

  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 stores catalog, one row per item -->
<th>Name</th> <th>Description</th> <th>Price</th> <th></th>
...
<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。

  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。

 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。

 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
* doesnt 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
   // 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)。 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.
 // 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

  用 servlet 处理 XMLHttpRequest,与处理普通的浏览器 HTTP 请求一样。可以用 HttpServletRequest.getParameter() 得到在 POST 请求体中发送的表单编码数据。Ajax 请求被放进与来自应用程序的常规 Web 请求一样的 HttpSession 中。对于示例购物车场景来说,这很有用,因为这让我可以把购物车状态封装在 JavaBean 中,并在请求之间在会话中维持这个状态。

  清单 4 是处理 Ajax 请求、更新购物车的简单 servlet 的一部分。Cart bean 是从用户会话中获得的,并根据请求参数更新它的状态。然后 Cart 被序列化成 XML,XML 又被写入 ServletResponse。重要的是把响应的内容类型设置为 application/xml,否则 XMLHttpRequest 不会把响应内容解析成 XML DOM。

  清单 4. 处理 Ajax 请求的 servlet 代码

public void doPost(HttpServl
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