分别使用 XHR、jQuery 和 Fetch 实现 AJAX

本文详细讲述如何使用原生 JS、jQuery 和 Fetch 来实现 AJAX。

AJAX 即 Asynchronous JavaScript and XML，异步的 JavaScript 和 XML。使用 AJAX 可以无刷新地向服务端发送请求接收服务端响应，并更新页面。

一、原生 JS 实现 AJAX

JS 实现 AJAX 主要基于浏览器提供的 XMLHttpRequest（XHR）类，所有现代浏览器（IE7+、Firefox、Chrome、Safari 以及 Opera）均内建 XMLHttpRequest 对象。

1. 获取XMLHttpRequest对象

// 获取XMLHttpRequest对象
var xhr = new XMLHttpRequest();

如果需要兼容老版本的 IE (IE5, IE6) 浏览器，则可以使用 ActiveX 对象：

var xhr;
if (window.XMLHttpRequest) { // Mozilla, Safari...
  xhr = new XMLHttpRequest();
} else if (window.ActiveXObject) { // IE
  try {
    xhr = new ActiveXObject('Msxml2.XMLHTTP');
  } catch (e) {
    try {
      xhr = new ActiveXObject('Microsoft.XMLHTTP');
    } catch (e) {}
  }
}

2. 发送一个 HTTP 请求

接下来，我们需要打开一个URL，然后发送这个请求。分别要用到 XMLHttpRequest 的 open() 方法和 send() 方法。

// GET
var xhr;
if (window.XMLHttpRequest) { // Mozilla, Safari...
  xhr = new XMLHttpRequest();
} else if (window.ActiveXObject) { // IE
  try {
    xhr = new ActiveXObject('Msxml2.XMLHTTP');
  } catch (e) {
    try {
      xhr = new ActiveXObject('Microsoft.XMLHTTP');
    } catch (e) {}
  }
}
if (xhr) {
  xhr.open('GET', '/api?username=admin&password=root', true);
  xhr.send(null);
}

// POST
var xhr;
if (window.XMLHttpRequest) { // Mozilla, Safari...
  xhr = new XMLHttpRequest();
} else if (window.ActiveXObject) { // IE
  try {
    xhr = new ActiveXObject('Msxml2.XMLHTTP');
  } catch (e) {
    try {
      xhr = new ActiveXObject('Microsoft.XMLHTTP');
    } catch (e) {}
  }
}
if (xhr) {
  xhr.open('POST', '/api', true);
  // 设置 Content-Type 为 application/x-www-form-urlencoded
  // 以表单的形式传递数据
  xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/x-www-form-urlencoded');
  xhr.send('username=admin&password=root');
}

open() 方法有三个参数：

• open() 的第一个参数是 HTTP 请求方式 – GET，POST，HEAD 或任何服务器所支持的您想调用的方式。按照HTTP规范，该参数要大写；否则，某些浏览器(如Firefox)可能无法处理请求。有关HTTP请求方法的详细信息可参考 https://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec9.html

• 第二个参数是请求页面的 URL。由于同源策略（Same origin policy）该页面不能为第三方域名的页面。同时一定要保证在所有的页面中都使用准确的域名，否则调用 open() 会得到 permission denied 的错误提示。

• 第三个参数设置请求是否为异步模式。如果是 TRUE ，JavaScript 函数将继续执行，而不等待服务器响应。这就是 AJAX 中的 A。

如果第一个参数是 GET ，则可以直接将参数放在 url 后面，如： http://nodejh.com/api?name=admint&password=root 。

如果第一个参数是 POST ，则需要将参数写在 send() 方法里面。send() 方法的参数可以是任何想送给服务器的数据。这时数据要以字符串的形式送给服务器，如： name=admint&password=root 。或者也可以传递 JSON 格式的数据：

// 设置 Content-Type 为 application/json
xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/json');
// 传递 JSON 字符串
xhr.send(JSON.stringify({ username:'admin', password:'root' }));

如果不设置请求头，原生 AJAX 会默认使用 Content-Type 是 text/plain;charset=UTF-8 的方式发送数据。

关于 Content-Type 更详细的内容，将在以后的文章中解释说明。

3. 处理服务器的响应

当发送请求时，我们需要指定如何处理服务器的响应，我们需要用到 onreadystatechange 属性来检测服务器的响应状态。使用 onreadystatechange 有两种方式，一是直接 onreadystatechange 属性指定一个可调用的函数名，二是使用一个匿名函数：

// 方法一 指定可调用的函数
xhr.onreadystatechange = onReadyStateChange;
function onReadyStateChange() {
  // do something
}

// 方法二 使用匿名函数
xhr.onreadystatechange = function(){
    // do the thing
};

接下来我们需要在内部利用 readyState 属性来获取当前的状态，当 readyState 的值为 4，就意味着一个完整的服务器响应已经收到了，接下来就可以处理该响应：

// readyState的取值如下
// 0 (未初始化)
// 1 (正在装载)
// 2 (装载完毕)
// 3 (交互中)
// 4 (完成)
if (xhr.readyState === 4) {
    // everything is good, the response is received
} else {
    // still not ready
}

完整代码如下：

// POST
var xhr;
if (window.XMLHttpRequest) { // Mozilla, Safari...
  xhr = new XMLHttpRequest();
} else if (window.ActiveXObject) { // IE
  try {
    xhr = new ActiveXObject('Msxml2.XMLHTTP');
  } catch (e) {
    try {
      xhr = new ActiveXObject('Microsoft.XMLHTTP');
    } catch (e) {}
  }
}
if (xhr) {
  xhr.onreadystatechange = onReadyStateChange;
  xhr.open('POST', '/api', true);
  // 设置 Content-Type 为 application/x-www-form-urlencoded
  // 以表单的形式传递数据
  xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/x-www-form-urlencoded');
  xhr.send('username=admin&password=root');
}


// onreadystatechange 方法
function onReadyStateChange() {
  // 该函数会被调用四次
  console.log(xhr.readyState);
  if (xhr.readyState === 4) {
    // everything is good, the response is received
    if (xhr.status === 200) {
      console.log(xhr.responseText);
    } else {
      console.log('There was a problem with the request.');
    }
  } else {
    // still not ready
    console.log('still not ready...');
  }
}

当然我们可以用onload来代替onreadystatechange等于4的情况，因为onload只在状态为4的时候才被调用，代码如下：

xhr.onload = function () {    // 调用onload
    if (xhr.status === 200) {    // status为200表示请求成功
        console.log('执行成功');
    } else {
        console.log('执行出错');
    }
}

然而需要注意的是，IE对 onload 属性的支持并不友好。除了 onload 还有以下几个属性也可以用来监测响应状态：

• onloadstart

• onprogress

• onabort

• ontimeout

• onerror

• onloadend

二、 jQuery 实现 AJAX

jQuery 作为一个使用人数最多的库，其 AJAX 很好的封装了原生 AJAX 的代码，在兼容性和易用性方面都做了很大的提高，让 AJAX 的调用变得非常简单。下面便是一段简单的 jQuery 的 AJAX 代码：

$.ajax({
  method: 'POST',
  url: '/api',
  data: { username: 'admin', password: 'root' }
})
  .done(function(msg) {
    alert( 'Data Saved: ' + msg );
  });

对比原生 AJAX 的实现，使用 jQuery 就异常简单了。当然我们平时用的最多的，是下面两种更简单的方式：

// GET
$.get('/api', function(res) {
  // do something
});

// POST
var data = {
  username: 'admin',
  password: 'root'
};
$.post('/api', data, function(res) {
  // do something
});

三、Fetch API

使用 jQuery 虽然可以大大简化 XMLHttpRequest 的使用，但 XMLHttpRequest 本质上但并不是一个设计优良的 API：

• 不符合关注分离（Separation of Concerns）的原则

• 配置和调用方式非常混乱

• 使用事件机制来跟踪状态变化

• 基于事件的异步模型没有现代的 Promise，generator/yield，async/await 友好

Fetch API 旨在修正上述缺陷，它提供了与 HTTP 语义相同的 JS 语法，简单来说，它引入了 fetch() 这个实用的方法来获取网络资源。

Fetch 的浏览器兼容图如下：

原生支持率并不高，幸运的是，引入下面这些 polyfill 后可以完美支持 IE8+：

• 由于 IE8 是 ES3，需要引入 ES5 的 polyfill: es5-shim, es5-sham

• 引入 Promise 的 polyfill: es6-promise

• 引入 fetch 探测库： fetch-detector

• 引入 fetch 的 polyfill: fetch-ie8

• 可选：如果你还使用了 jsonp，引入 fetch-jsonp

• 可选：开启 Babel 的 runtime 模式，现在就使用 async/await

1. 一个使用 Fetch 的例子

先看一个简单的 Fetch API 的例子 :chestnut: ：

fetch('/api').then(function(response) {
  return response.json();
}).then(function(data) {
  console.log(data);
}).catch(function(error) {
  console.log('Oops, error: ', error);
});

使用 ES6 的箭头函数后：

fetch('/api').then(response => response.json())
  .then(data => console.log(data))
  .catch(error => console.log('Oops, error: ', error))

可以看出使用Fetch后我们的代码更加简洁和语义化，链式调用的方式也使其更加流畅和清晰。但这种基于 Promise 的写法还是有 Callback 的影子，我们还可以用 async/await 来做最终优化：

async function() {
  try {
    let response = await fetch(url);
    let data = response.json();
    console.log(data);
  } catch (error) {
    console.log('Oops, error: ', error);
  }
}

使用 await 后，写代码就更跟同步代码一样。 await 后面可以跟 Promise 对象，表示等待 Promise resolve() 才会继续向下执行，如果 Promise 被 reject() 或抛出异常则会被外面的 try...catch 捕获。

Promise，generator/yield，await/async 都是现在和未来 JS 解决异步的标准做法，可以完美搭配使用。这也是使用标准 Promise 一大好处。

2. 使用 Fetch 的注意事项

• Fetch 请求默认是不带 cookie，需要设置 fetch(url, {credentials: 'include'}) `

• 服务器返回 400，500 错误码时并不会 reject，只有网络错误这些导致请求不能完成时，fetch 才会被 reject

接下来将上面基于 XMLHttpRequest 的 AJAX 用 Fetch 改写：

var options = {
    method: 'POST',
    headers: {
      'Accept': 'application/json',
      'Content-Type': 'application/json'
    },
    body: JSON.stringify({ username: 'admin', password: 'root' }),
    credentials: 'include'
  };

fetch('/api', options).then(response => response.json())
  .then(data => console.log(data))
  .catch(error => console.log('Oops, error: ', error))

Github Issue: https://github.com/nodejh/nodejh.github.io/issues/15