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Ajax 完整教程 (转)

Ajax 完整教程

第 1 页 Ajax 简介

Ajax 由 HTML、JavaScript&8482; 技术、DHTML 和 DOM 组成,这一杰出的方法可以将笨拙的 Web 界面转化成交互性的 Ajax 应用程序。本文的作者是一位 Ajax 专家,他演示了这些技术如何协同工作 —— 从总体概述到细节的讨论 —— 使高效的 Web 开发成为现实。他还揭开了 Ajax 核心概念的神秘面纱,包括 XMLHttpRequest 对象。

五年前,如果不知道 XML,您就是一只无人重视的丑小鸭。十八个月前,Ruby 成了关注的中心,不知道 Ruby 的程序员只能坐冷板凳了。今天,如果想跟上最新的技术时尚,那您的目标就是 Ajax。

但是,Ajax 不仅仅 是一种时尚,它是一种构建网站的强大方法,而且不像学习一种全新的语言那样困难。

但在详细探讨 Ajax 是什么之前,先让我们花几分钟了解 Ajax 做 什么。目前,编写应用程序时有两种基本的选择:

·桌面应用程序
·Web 应用程序

两者是类似的,桌面应用程序通常以 CD 为介质(有时候可从网站下载)并完全安装到您的计算机上。桌面应用程序可能使用互联网下载更新,但运行这些应用程序的代码在桌面计算机上。Web 应用程序运行在某处的 Web 服务器上 —— 毫不奇怪,要通过 Web 浏览器访问这种应用程序。

不过,比这些应用程序的运行代码放在何处更重要的是,应用程序如何运转以及如何与其进行交互。桌面应用程序一般很快(就在您的计算机上运行,不用等待互联网连接),具有漂亮的用户界面(通常和操作系统有关)和非凡的动态性。可以单击、选择、输入、打开菜单和子菜单、到处巡游,基本上不需要等待。

另一方面,Web 应用程序是最新的潮流,它们提供了在桌面上不能实现的服务(比如 Amazon.com 和 eBay)。但是,伴随着 Web 的强大而出现的是等待,等待服务器响应,等待屏幕刷新,等待请求返回和生成新的页面。

显然这样说过于简略了,但基本的概念就是如此。您可能已经猜到,Ajax 尝试建立桌面应用程序的功能和交互性,与不断更新的 Web 应用程序之间的桥梁。可以使用像桌面应用程序中常见的动态用户界面和漂亮的控件,不过是在 Web 应用程序中。

还等什么呢?我们来看看 Ajax 如何将笨拙的 Web 界面转化成能迅速响应的 Ajax 应用程序吧。

老技术,新技巧

在谈到 Ajax 时,实际上涉及到多种技术,要灵活地运用它必须深入了解这些不同的技术(本系列的头几篇文章将分别讨论这些技术)。好消息是您可能已经非常熟悉其中的大部分技术,更好的是这些技术都很容易学习,并不像完整的编程语言(如 Java 或 Ruby)那样困难。

下面是 Ajax 应用程序所用到的基本技术:

·HTML 用于建立 Web 表单并确定应用程序其他部分使用的字段。
·JavaScript 代码是运行 Ajax 应用程序的核心代码,帮助改进与服务器应用程序的通信。
·DHTML 或 Dynamic HTML,用于动态更新表单。我们将使用 div、span 和其他动态 HTML 元素来标记 HTML。
·文档对象模型 DOM 用于(通过 JavaScript 代码)处理 HTML 结构和(某些情况下)服务器返回的 XML。

Ajax 的定义

顺便说一下,Ajax 是 Asynchronous JavaScript and XML(以及 DHTML 等)的缩写。这个短语是 Adaptive Path 的 Jesse James Garrett 发明的(请参阅 参考资料),按照 Jesse 的解释,这不是 个首字母缩写词。

我们来进一步分析这些技术的职责。以后的文章中我将深入讨论这些技术,目前只要熟悉这些组件和技术就可以了。对这些代码越熟悉,就越容易从对这些技术的零散了解转变到真正把握这些技术(同时也真正打开了 Web 应用程序开发的大门)。

XMLHttpRequest 对象

要了解的一个对象可能对您来说也是最陌生的,即 XMLHttpRequest。这是一个 JavaScript 对象,创建该对象很简单,如清单 1 所示。

清单 1. 创建新的 XMLHttpRequest 对象

<script language="javascript" type="text/javascript">
var xmlHttp = new XMLHttpRequest();
</script>
下一期文章中将进一步讨论这个对象,现在要知道这是处理所有服务器通信的对象。继续阅读之前,先停下来想一想:通过 XMLHttpRequest 对象与服务器进行对话的是 JavaScript 技术。这不是一般的应用程序流,这恰恰是 Ajax 的强大功能的来源。

在一般的 Web 应用程序中,用户填写表单字段并单击 Submit 按钮。然后整个表单发送到服务器,服务器将它转发给处理表单的脚本(通常是 PHP 或 Java,也可能是 CGI 进程或者类似的东西),脚本执行完成后再发送回全新的页面。该页面可能是带有已经填充某些数据的新表单的 HTML,也可能是确认页面,或者是具有根据原来表单中输入数据选择的某些选项的页面。当然,在服务器上的脚本或程序处理和返回新表单时用户必须等待。屏幕变成一片空白,等到服务器返回数据后再重新绘制。这就是交互性差的原因,用户得不到立即反馈,因此感觉不同于桌面应用程序。

Ajax 基本上就是把 JavaScript 技术和 XMLHttpRequest 对象放在 Web 表单和服务器之间。当用户填写表单时,数据发送给一些 JavaScript 代码而不是 直接发送给服务器。相反,JavaScript 代码捕获表单数据并向服务器发送请求。同时用户屏幕上的表单也不会闪烁、消失或延迟。换句话说,JavaScript 代码在幕后发送请求,用户甚至不知道请求的发出。更好的是,请求是异步发送的,就是说 JavaScript 代码(和用户)不用等待服务器的响应。因此用户可以继续输入数据、滚动屏幕和使用应用程序。

然后,服务器将数据返回 JavaScript 代码(仍然在 Web 表单中),后者决定如何处理这些数据。它可以迅速更新表单数据,让人感觉应用程序是立即完成的,表单没有提交或刷新而用户得到了新数据。JavaScript 代码甚至可以对收到的数据执行某种计算,再发送另一个请求,完全不需要用户干预!这就是 XMLHttpRequest 的强大之处。它可以根据需要自行与服务器进行交互,用户甚至可以完全不知道幕后发生的一切。结果就是类似于桌面应用程序的动态、快速响应、高交互性的体验,但是背后又拥有互联网的全部强大力量。

加入一些 JavaScript

得到 XMLHttpRequest 的句柄后,其他的 JavaScript 代码就非常简单了。事实上,我们将使用 JavaScript 代码完成非常基本的任务:

·获取表单数据:JavaScript 代码很容易从 HTML 表单中抽取数据并发送到服务器。
·修改表单上的数据:更新表单也很简单,从设置字段值到迅速替换图像。
·解析 HTML 和 XML:使用 JavaScript 代码操纵 DOM(请参阅 下一节),处理 HTML 表单服务器返回的 XML 数据的结构。

对于前两点,需要非常熟悉 getElementById() 方法,如 清单 2 所示。

清单 2. 用 JavaScript 代码捕获和设置字段值


// Get the value of the "phone" field and stuff it in a variable called phone
var phone = document.getElementById("phone").value;

// Set some values on a form using an array called response
document.getElementById("order").value = response[0];
document.getElementById("address").value = response[1];
这里没有特别需要注意的地方,真是好极了!您应该认识到这里并没有非常复杂的东西。只要掌握了 XMLHttpRequest,Ajax 应用程序的其他部分就是如 清单 2 所示的简单 JavaScript 代码了,混合有少量的 HTML。同时,还要用一点儿 DOM,我们就来看看吧。

以 DOM 结束

最后还有 DOM,即文档对象模型。可能对有些读者来说 DOM 有点儿令人生畏,HTML 设计者很少使用它,即使 JavaScript 程序员也不大用到它,除非要完成某项高端编程任务。大量使用 DOM 的是 复杂的 Java 和 C/C++ 程序,这可能就是 DOM 被认为难以学习的原因。

幸运的是,在 JavaScript 技术中使用 DOM 很容易,也非常直观。现在,按照常规也许应该说明如何使用 DOM,或者至少要给出一些示例代码,但这样做也可能误导您。即使不理会 DOM,仍然能深入地探讨 Ajax,这也是我准备采用的方法。以后的文章将再次讨论 DOM,现在只要知道可能需要 DOM 就可以了。当需要在 JavaScript 代码和服务器之间传递 XML 和改变 HTML 表单的时候,我们再深入研究 DOM。没有它也能做一些有趣的工作,因此现在就把 DOM 放到一边吧。

获取 Request 对象

有了上面的基础知识后,我们来看看一些具体的例子。XMLHttpRequest 是 Ajax 应用程序的核心,而且对很多读者来说可能还比较陌生,我们就从这里开始吧。从 清单 1 可以看出,创建和使用这个对象非常简单,不是吗?等一等。

还记得几年前的那些讨厌的浏览器战争吗?没有一样东西在不同的浏览器上得到同样的结果。不管您是否相信,这些战争仍然在继续,虽然规模较小。但令人奇怪的是,XMLHttpRequest 成了这场战争的牺牲品之一。因此获得 XMLHttpRequest 对象可能需要采用不同的方法。下面我将详细地进行解释。

使用 Microsoft 浏览器

Microsoft 浏览器 Internet Explorer 使用 MSXML 解析器处理 XML(可以通过 参考资料 进一步了解 MSXML)。因此如果编写的 Ajax 应用程序要和 Internet Explorer 打交道,那么必须用一种特殊的方式创建对象。

但并不是这么简单。根据 Internet Explorer 中安装的 JavaScript 技术版本不同,MSXML 实际上有两种不同的版本,因此必须对这两种情况分别编写代码。请参阅 清单 3,其中的代码在 Microsoft 浏览器上创建了一个 XMLHttpRequest。

清单 3. 在 Microsoft 浏览器上创建 XMLHttpRequest 对象

var xmlHttp = false;
try {
  xmlHttp = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");
} catch (e) {
  try {
    xmlHttp = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
  } catch (e2) {
    xmlHttp = false;
  }
}
您对这些代码可能还不完全理解,但没有关系。当本系列文章结束的时候,您将对 JavaScript 编程、错误处理、条件编译等有更深的了解。现在只要牢牢记住其中的两行代码:

xmlHttp = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");



xmlHttp = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");。

这两行代码基本上就是尝试使用一个版本的 MSXML 创建对象,如果失败则使用另一个版本创建该对象。不错吧?如果都不成功,则将 xmlHttp 变量设为 false,告诉您的代码出现了问题。如果出现这种情况,可能是因为安装了非 Microsoft 浏览器,需要使用不同的代码。

处理 Mozilla 和非 Microsoft 浏览器

如果选择的浏览器不是 Internet Explorer,或者为非 Microsoft 浏览器编写代码,就需要使用不同的代码。事实上就是 清单 1 所示的一行简单代码:

var xmlHttp = new XMLHttpRequest object;。

这行简单得多的代码在 Mozilla、Firefox、Safari、Opera 以及基本上所有以任何形式或方式支持 Ajax 的非 Microsoft 浏览器中,创建了 XMLHttpRequest 对象。

结合起来

关键是要支持所有 浏览器。谁愿意编写一个只能用于 Internet Explorer 或者非 Microsoft 浏览器的应用程序呢?或者更糟,要编写一个应用程序两次?当然不!因此代码要同时支持 Internet Explorer 和非 Microsoft 浏览器。清单 4 显示了这样的代码。

清单 4. 以支持多种浏览器的方式创建 XMLHttpRequest 对象


/* Create a new XMLHttpRequest object to talk to the Web server */
var xmlHttp = false;
/*@cc_on @*/
/*@if (@_jscript_version >= 5)
try {
  xmlHttp = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");
} catch (e) {
  try {
    xmlHttp = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
  } catch (e2) {
    xmlHttp = false;
  }
}
@end @*/

if (!xmlHttp && typeof XMLHttpRequest != 'undefined') {
  xmlHttp = new XMLHttpRequest();
}
现在先不管那些注释掉的奇怪符号,如 @cc_on,这是特殊的 JavaScript 编译器命令,将在下一期针对 XMLHttpRequest 的文章中详细讨论。这段代码的核心分为三步:
、建立一个变量 xmlHttp 来引用即将创建的 XMLHttpRequest 对象。
2、尝试在 Microsoft 浏览器中创建该对象:
      1)尝试使用 Msxml2.XMLHTTP 对象创建它。
      2)如果失败,再尝试 Microsoft.XMLHTTP 对象。
2、如果仍然没有建立 xmlHttp,则以非 Microsoft 的方式创建该对象。
最后,xmlHttp 应该引用一个有效的 XMLHttpRequest 对象,无论运行什么样的浏览器。

关于安全性的一点说明

安全性如何呢?现在浏览器允许用户提高他们的安全等级,关闭 JavaScript 技术,禁用浏览器中的任何选项。在这种情况下,代码无论如何都不会工作。此时必须适当地处理问题,这需要单独的一篇文章来讨论,要放到以后了(这个系列够长了吧?不用担心,读完之前也许您就掌握了)。现在要编写一段健壮但不够完美的代码,对于掌握 Ajax 来说就很好了。以后我们还将讨论更多的细节。

Ajax 世界中的请求/响应

现在我们介绍了 Ajax,对 XMLHttpRequest 对象以及如何创建它也有了基本的了解。如果阅读得很仔细,您可能已经知道与服务器上的 Web 应用程序打交道的是 JavaScript 技术,而不是直接提交给那个应用程序的 HTML 表单。

还缺少什么呢?到底如何使用 XMLHttpRequest。因为这段代码非常重要,您编写的每个 Ajax 应用程序都要以某种形式使用它,先看看 Ajax 的基本请求/响应模型是什么样吧。

发出请求

您已经有了一个崭新的 XMLHttpRequest 对象,现在让它干点活儿吧。首先需要一个 Web 页面能够调用的 JavaScript 方法(比如当用户输入文本或者从菜单中选择一项时)。接下来就是在所有 Ajax 应用程序中基本都雷同的流程:

1、从 Web 表单中获取需要的数据。
2、建立要连接的 URL。
3、打开到服务器的连接。
4、设置服务器在完成后要运行的函数。
5、发送请求。

清单 5 中的示例 Ajax 方法就是按照这个顺序组织的:

清单 5. 发出 Ajax 请求


function callServer() {
  // Get the city and state from the web form
  var city = document.getElementById("city").value;
  var state = document.getElementById("state").value;
  // Only go on if there are values for both fields
  if ((city == null) || (city == "")) return;
  if ((state == null) || (state == "")) return;

  // Build the URL to connect to
  var url = "/scripts/getZipCode.php?city=" + escape(city) + "&state=" + escape(state);

  // Open a connection to the server
  xmlHttp.open("GET", url, true);

  // Setup a function for the server to run when it's done
  xmlHttp.onreadystatechange = updatePage;

  // Send the request
  xmlHttp.send(null);
}
其中大部分代码意义都很明确。开始的代码使用基本 JavaScript 代码获取几个表单字段的值。然后设置一个 PHP 脚本作为链接的目标。要注意脚本 URL 的指定方式,city 和 state(来自表单)使用简单的 GET 参数附加在 URL 之后。

然后打开一个连接,这是您第一次看到使用 XMLHttpRequest。其中指定了连接方法(GET)和要连接的 URL。最后一个参数如果设为 true,那么将请求一个异步连接(这就是 Ajax 的由来)。如果使用 false,那么代码发出请求后将等待服务器返回的响应。如果设为 true,当服务器在后台处理请求的时候用户仍然可以使用表单(甚至调用其他 JavaScript 方法)。

xmlHttp(要记住,这是 XMLHttpRequest 对象实例)的 onreadystatechange 属性可以告诉服务器在运行完成 后(可能要用五分钟或者五个小时)做什么。因为代码没有等待服务器,必须让服务器知道怎么做以便您能作出响应。在这个示例中,如果服务器处理完了请求,一个特殊的名为 updatePage() 的方法将被触发。

最后,使用值 null 调用 send()。因为已经在请求 URL 中添加了要发送给服务器的数据(city 和 state),所以请求中不需要发送任何数据。这样就发出了请求,服务器按照您的要求工作。

如果没有发现任何新鲜的东西,您应该体会到这是多么简单明了!除了牢牢记住 Ajax 的异步特性外,这些内容都相当简单。应该感激 Ajax 使您能够专心编写漂亮的应用程序和界面,而不用担心复杂的 HTTP 请求/响应代码。

清单 5 中的代码说明了 Ajax 的易用性。数据是简单的文本,可以作为请求 URL 的一部分。用 GET 而不是更复杂的 POST 发送请求。没有 XML 和要添加的内容头部,请求体中没有要发送的数据;换句话说,这就是 Ajax 的乌托邦。

不用担心,随着本系列文章的展开,事情会变得越来越复杂。您将看到如何发送 POST 请求、如何设置请求头部和内容类型、如何在消息中编码 XML、如何增加请求的安全性,可以做的工作还有很多!暂时先不用管那些难点,掌握好基本的东西就行了,很快我们就会建立一整套的 Ajax 工具库。

处理响应

现在要面对服务器的响应了。现在只要知道两点:

·什么也不要做,直到 xmlHttp.readyState 属性的值等于 4。
·服务器将把响应填充到 xmlHttp.responseText 属性中。

其中的第一点,即就绪状态,将在下一篇文章中详细讨论,您将进一步了解 HTTP 请求的阶段,可能比您设想的还多。现在只要检查一个特定的值(4)就可以了(下一期文章中还有更多的值要介绍)。第二点,使用 xmlHttp.responseText 属性获得服务器的响应,这很简单。清单 6 中的示例方法可供服务器根据 清单 5 中发送的数据调用。

清单 6. 处理服务器响应

function updatePage() {
  if (xmlHttp.readyState == 4) {
    var response = xmlHttp.responseText;
    document.getElementById("zipCode").value = response;
  }
}
这些代码同样既不难也不复杂。它等待服务器调用,如果是就绪状态,则使用服务器返回的值(这里是用户输入的城市和州的 ZIP 编码)设置另一个表单字段的值。于是包含 ZIP 编码的 zipCode 字段突然出现了,而用户没有按任何按钮!这就是前面所说的桌面应用程序的感觉。快速响应、动态感受等等,这些都只因为有了小小的一段 Ajax 代码。

细心的读者可能注意到 zipCode 是一个普通的文本字段。一旦服务器返回 ZIP 编码,updatePage() 方法就用城市/州的 ZIP 编码设置那个字段的值,用户就可以改写该值。这样做有两个原因:保持例子简单,说明有时候可能希望 用户能够修改服务器返回的数据。要记住这两点,它们对于好的用户界面设计来说很重要。

连接 Web 表单

还有什么呢?实际上没有多少了。一个 JavaScript 方法捕捉用户输入表单的信息并将其发送到服务器,另一个 JavaScript 方法监听和处理响应,并在响应返回时设置字段的值。所有这些实际上都依赖于调用 第一个 JavaScript 方法,它启动了整个过程。最明显的办法是在 HTML 表单中增加一个按钮,但这是 2001 年的办法,您不这样认为吗?还是像 清单 7 这样利用 JavaScript 技术吧。

清单 7. 启动一个 Ajax 过程

<form>
<p>City: <input type="text" name="city" id="city" size="25"
       onChange="callServer();" /></p>
<p>State: <input type="text" name="state" id="state" size="25"
       onChange="callServer();" /></p>
<p>Zip Code: <input type="text" name="zipCode" id="city" size="5" /></p>
</form>
如果感觉这像是一段相当普通的代码,那就对了,正是如此!当用户在 city 或 state 字段中输入新的值时,callServer() 方法就被触发,于是 Ajax 开始运行了。有点儿明白怎么回事了吧?好,就是如此!

结束语

现在您可能已经准备开始编写第一个 Ajax 应用程序了,至少也希望认真读一下 参考资料 中的那些文章了吧?但可以首先从这些应用程序如何工作的基本概念开始,对 XMLHttpRequest 对象有基本的了解。在下一期文章中,您将掌握这个对象,学会如何处理 JavaScript 和服务器的通信、如何使用 HTML 表单以及如何获得 DOM 句柄。

现在先花点儿时间考虑考虑 Ajax 应用程序有多么强大。设想一下,当单击按钮、输入一个字段、从组合框中选择一个选项或者用鼠标在屏幕上拖动时,Web 表单能够立刻作出响应会是什么情形。想一想异步 究竟意味着什么,想一想 JavaScript 代码运行而且不等待 服务器对它的请求作出响应。会遇到什么样的问题?会进入什么样的领域?考虑到这种新的方法,编程的时候应如何改变表单的设计?

如果在这些问题上花一点儿时间,与简单地剪切/粘贴某些代码到您根本不理解的应用程序中相比,收益会更多。在下一期文章中,我们将把这些概念付诸实践,详细介绍使应用程序按照这种方式工作所需要的代码。因此,现在先享受一下 Ajax 所带来的可能性吧。
第 4 页 利用 DOM 进行 Web 响应

程序员(使用后端应用程序)和 Web 程序员(编写 HTML、CSS 和 JavaScript)之间的分水岭是长久存在的。但是,Document Object Model (DOM) 弥补了这个裂缝,使得在后端使用 XML 同时在前端使用 HTML 切实可行,并成为极其有效的工具。在本文中,Brett McLaughlin 介绍了 Document Object Model,解释它在 Web 页面中的应用,并开始挖掘其在 JavaScript 中的用途。

与许多 Web 程序员一样,您可能使用过 HTML。HTML 是程序员开始与 Web 页面打交道的方式;HTML 通常是他们完成应用程序或站点前的最后一步——调整一些布局、颜色或样式。不过,虽然经常使用 HTML,但对于 HTML 转到浏览器呈现在屏幕上时到底发生了什么,人们普遍存在误解。在我分析您认为可能发生的事情及其可能错误的原因之前,我希望您对设计和服务 Web 页面时涉及的过程一清二楚:

1、一些人(通常是您!)在文本编辑器或 IDE 中创建 HTML。
2、然后您将 HTML 上载到 Web 服务器,例如 Apache HTTPD,并将其公开在 Internet 或 intranet 上。
3、用户用 Firefox 或 SafariA 等浏览器请求您的 Web 页面。
4、用户的浏览器向您的服务器请求 HTML。
5、浏览器将从服务器接收到的页面以图形和文本方式呈现;用户看到并激活 Web 页面。

这看起来非常基础,但事情很快会变得有趣起来。事实上,步骤 4 和步骤 5 之间发生的巨大数量的 “填充物(stuff)” 就是本文的焦点。术语 “填充物” 也十分适用,因为多数程序员从来没有真正考虑过当用户浏览器请求显示标记时到底在标记身上发生了什么。

·是否浏览器只是读取 HTML 中的文本并将其显示?
·CSS 呢?尤其是当 CSS 位于外部文件时。
·JavaScript 呢?它也通常位于外部文件中。
·浏览器如何处理这些项,如果将事件处理程序、函数和样式映射到该文本标记?

实践证明,所有这些问题的答案都是 Document Object Model。因此,废话少说,直接研究 DOM。

Web 程序员和标记

对于多数程序员,当 Web 浏览器开始时他们的工作就结束了。也就是说,将一个 HTML 文件放入 Web 浏览器的目录上后,您通常就认为它已经“完成”,而且(满怀希望地)认为再也不会考虑它!说到编写干净、组织良好的页面时,这也是一个伟大的目标;希望您的标记跨浏览器、用各种版本的 CSS 和 JavaScript 显示它应该显示的内容,一点错都没有。

问题是这种方法限制了程序员对浏览器中真正发生的事情的理解。更重要的是,它限制了您用客户端 JavaScript 动态更新、更改和重构 Web 页面的能力。摆脱这种限制,让您的 Web 站点拥有更大的交互性和创造性。

程序员做什么

作为典型的 Web 程序员,您可能启动文本编辑和 IDE 后就开始输入 HTML、CSS 甚至 JavaScript。很容易认为这些标记、选择器和属性只是使站点正确显示而做的小小的任务。但是,在这一点上您需要拓展您的思路,要意识到您是在组织您的内容。不要担心;我保证这不会变成关于标记美观、您必须如何认识到 Web 页面的真正潜力或其他任何元物质的讲座。您需要了解的是您在 Web 开发中到底是什么角色。

说到页面的外观,顶多您只能提提建议。您提供 CSS 样式表时,用户可以覆盖您的样式选择。您提供字体大小时,用户浏览器可以为视障者更改这些大小,或者在大显示器(具有同等大的分辨率)上按比例缩小。甚至您选择的颜色和字体也受制于用户显示器和用户在其系统上安装的字体。虽然尽您所能来设计页面样式很不错,但这绝不是 您对 Web 页面的最大影响。

您绝对控制的是 Web 页面的结构。您的标记不可更改,用户就不能乱弄;他们的浏览器只能从您的 Web 服务器检索标记并显示它(虽然样式更符合用户的品味而不是您自己的品味)。但页面组织,不管是在该段落内还是在其他分区,都只由您单独决定。要是想实际更改您的页面(这是大多数 Ajax 应用程序所关注的),您操作的是页面的结构。尽管很容易更改一段文本的颜色,但在现有页面上添加文本或整个区段要难得多。不管用户如何设计该区段的样式,都是由您控制页面本身的组织。

标记做什么

一旦意识到您的标记是真正与组织相关的,您就会对它另眼相看了。不会认为 h1 导致文本是大字号、黑色、粗体的,而会认为 h1 是标题。用户如何看待这个问题以及他们是使用您的 CSS、他们自己的 CSS 还是这两者的组合,这是次要的考虑事项。相反,要意识到只有标记才能提供这种级别的组织;p 指明文本在段落内,img 表示图像,div 将页面分成区段,等等。

还应该清楚,样式和行为(事件处理程序和 JavaScript)是在事后 应用于该组织的。标记就绪以后才能对其进行操作或设计样式。所以,正如您可以将 CSS 保存在 HTML 的外部文件中一样,标记的组织与其样式、格式和行为是分离的。虽然您肯定可以用 JavaScript 更改元素或文本的样式,但实际更改您的标记所布置的组织却更加有趣。

只要牢记您的标记只为您的页面提供组织、框架,您就能立于不败之地。再前进一小步,您就会明白浏览器是如何接受所有的文本组织并将其转变为超级有趣的一些东西的,即一组对象,其中每个对象都可被更改、添加或删除。

文本标记的优点

在讨论 Web 浏览器之前,值得考虑一下为什么纯文本绝对 是存储 HTML 的最佳选择(有关详细信息,请参阅 有关标记的一些其他想法)。不考虑优缺点,只是回忆一下在每次查看页面时 HTML 是通过网络发送到 Web 浏览器的(为了简洁,不考虑高速缓存等)。真是再没有比传递文本再有效的方法了。二进制对象、页面图形表示、重新组织的标记块等等,所有这一切都比纯文本文件通过网络传递要更困难。

此外,浏览器也为此增光添彩。今天的浏览器允许用户更改文本大小、按比例伸缩图像、下载页面的 CSS 或 JavaScript(大多数情况),甚至更多,这完全排除了将任何类型的页面图形表示发送到浏览器上。但是,浏览器需要原 HTML,这样它才能在浏览器中对页面应用任何处理,而不是信任浏览器去处理该任务。同样地,将 CSS 从 JavaScript 分离和将 CSS 从 HTML 标记分离要求一种容易分离的格式。文本文件又一次成为该任务的最好方法。

最后但同样重要的一点是,记住,新标准(比如 HTML 4.01 与 XHTML 1.0 和 1.1)承诺将内容(页面中的数据)与表示和样式(通常由 CSS 应用)分离。如果程序员要将 HTML 与 CSS 分离,然后强制浏览器检索粘结页面各部分的一些页面表示,这会失去这些标准的多数优点。保持这些部分到达浏览器时都一直分离使得浏览器在从服务器获取 HTML 时有了前所未有的灵活性。

关于标记的其他想法

纯文本编辑:是对是错?
纯文本是存储标记的理想选择,但是不适合编辑 标记。大行其道的是使用 IDE,比如 Macromedia DreamWeaver 或更强势点的 Microsoft® FrontPage®,来操作 Web 页面标记。这些环境通常提供快捷方式和帮助来创建 Web 页面,尤其是在使用 CSS 和 JavaScript 时,二者都来自实际页面标记以外的文件。许多人仍偏爱好用古老的记事本或 vi(我承认我也是其中一员),这并不要紧。不管怎样,最终结果都是充满标记的文本文件。

已经说过,文本是文档的最好媒体,比如 HTML 或 CSS,在网络上被千百次地传输。当我说浏览器表示文本很难时,是特指将文本转换为用户查看的可视图形页面。这与浏览器实际上如何从 Web 浏览器检索页面没有关系;在这种情况下,文本仍然是最佳选择。

文本标记的缺点

正如文本标记对于设计人员和页面创建者具有惊人的优点之外,它对于浏览器也具有相当出奇的缺点。具体来说,浏览器很难直接将文本标记可视地表示给用户(详细信息请参阅 有关标记的一些其他想法)。考虑下列常见的浏览器任务:

·基于元素类型、类、ID 及其在 HTML 文档中的位置,将 CSS 样式(通常来自外部文件中的多个样式表)应用于标记。

·基于 JavaScript 代码(通常位于外部文件)将样式和格式应用于 HTML 文档的不同部分。

·基于 JavaScript 代码更改表单字段的值。

·基于 JavaScript 代码,支持可视效果,比如图像翻转和图像交换。

复杂性并不在于编码这些任务;其中每件事都是相当容易的。复杂性来自实际实现请求动作的浏览器。如果标记存储为文本,比如,想要在 center-text 类的 p 元素中输入文本 (text-align: center),如何实现呢?

·将内联样式添加到文本吗?

·将样式应用到浏览器中的 HTML 文本,并只保持内容居中或不居中?

·应用无样式的 HTML,然后事后应用格式?

这些非常困难的问题是如今很少有人编写浏览器的原因。(编写浏览器的人应该接受最由衷的感谢)

无疑,纯文本不是存储浏览器 HTML 的好办法,尽管文本是获取页面标记最好的解决方案。如果加上 JavaScript 更改 页面结构的能力,事情就变得有些微妙了。浏览器应该将修改过的结构重新写入磁盘吗?如何才能保持文档的最新版本呢?

无疑,文本不是答案。它难以修改,为其应用样式和行为很困难,与今天 Web 页面的动态本质在根本上相去甚远。

求助于树视图

这个问题的答案(至少是由当今 Web 浏览器选择的答案)是使用树结构来表示 HTML。参见 清单 1,这是一个表示为本文标记的相当简单又无聊的 HTML 页面。

清单 1. 文本标记中的简单 HTML 页面

<html>

<head>

  <title>Trees, trees, everywhere</title>

</head>

<body>

  <h1>Trees, trees, everywhere</h1>

  <p>Welcome to a <em>really</em> boring page.</p>

  <div>

    Come again soon.

    <img src="come-again.gif" />

  </div>

</body>

</html>

浏览器接受该页面并将之转换为树形结构,如图 1 所示。

为了保持本文的进度,我做了少许简化。DOM 或 XML 方面的专家会意识到空白对于文档文本在 Web 浏览器树结构中表示和分解方式的影响。肤浅的了解只会使事情变得模棱两可,所以如果想弄清空白的影响,那最好不过了;如果不想的话,那可以继续读下去,不要考虑它。当它成为问题时,那时您就会明白您需要的一切。

除了实际的树背景之外,可能会首先注意到树中的一切是以最外层的 HTML 包含元素,即 html 元素开始的。使用树的比喻,这叫做根元素。所以即使这是树的底层,当您查看并分析树的时候,我也通常以此开始。如果它确实奏效,您可以将整个树颠倒一下,但这确实有些拓展了树的比喻。

从根流出的线表示不同标记部分之间的关系。head 和 body 元素是 html 根元素的孩子;title 是 head 的孩子,而文本 “Trees, trees, everywhere” 是 title 的孩子。整个树就这样组织下去,直到浏览器获得与 图 1 类似的结构。

一些附加术语

为了沿用树的比喻,head 和 body 被叫做 html 的分支(branches)。叫分支是因为它们有自己的孩子。当到达树的末端时,您将进入主要的文本,比如 “Trees, trees, everywhere” 和 “really”;这些通常称为叶子,因为它们没有自己的孩子。您不需要记住所有这些术语,当您试图弄清楚特定术语的意思时,只要想像一下树结构就容易多了。

对象的值

既然了解了一些基本的术语,现在应该关注一下其中包含元素名称和文本的小矩形了(图 1)。每个矩形是一个对象;浏览器在其中解决一些文本问题。通过使用对象来表示 HTML 文档的每一部分,可以很容易地更改组织、应用样式、允许 JavaScript 访问文档,等等。

对象类型和属性

标记的每个可能类型都有自己的对象类型。例如,HTML 中的元素用 Element 对象类型表示。文档中的文本用 Text 类型表示,属性用 Attribute 类型表示,以此类推。

所以 Web 浏览器不仅可以使用对象模型来表示文档(从而避免了处理静态文本),还可以用对象类型立即辨别出某事物是什么。HTML 文档被解析并转换为对象集合,如 图 1 所示,然后尖括号和转义序列(例如,使用 < 表示 <,使用 > 表示 >)等事物不再是问题了。这就使得浏览器的工作(至少在解析输入 HTML 之后)变得更容易。弄清某事物究竟是元素还是属性并确定如何处理该类型的对象,这些操作都十分简单了。

通过使用对象,Web 浏览器可以更改这些对象的属性。例如,每个元素对象具有一个父元素和一系列子元素。所以添加新的子元素或文本只需要向元素的子元素列表中添加一个新的子元素。这些对象还具有 style 属性,所以快速更改元素或文本段的样式非常简单。例如,要使用 JavaScript 更改 div 的高度,如下所示:

someDiv.style.height = "300px";

换句话说,Web 浏览器使用对象属性可以非常容易地更改树的外观和结构。将之比作浏览器在内部将页面表示为文本时必须进行的复杂事情,每次更改属性或结构都需要浏览器重新编写静态文件、重新解析并在屏幕上重新显示。有了对象,所有这一切都解决了。

现在,花点时间展开一些 HTML 文档并用树将其勾画出来。尽管这看起来是个不寻常的请求(尤其是在包含极少代码的这样一篇文章中),如果您希望能够操纵这些树,那么需要熟悉它们的结构。

在这个过程中,可能会发现一些古怪的事情。比如,考虑下列情况:

·属性发生了什么?

·分解为元素(比如 em 和 b)的文本呢?

·结构不正确(比如当缺少结束 p 标记时)的 HTML 呢?

一旦熟悉这些问题之后,就能更好地理解下面几节了。

严格有时是好事

如果尝试刚提到的练习 I,您可能会发现标记的树视图中存在一些潜在问题(如果不练习的话,那就听我说吧!)。事实上,在 清单 1 和 图 1 中就会发现一些问题,首先看 p 元素是如何分解的。如果您问通常的 Web 开发人员 “p 元素的文本内容是什么”,最常见的答案将是 “Welcome to a really boring Web page.”。如果将之与图 1 做比较,将会发现这个答案(虽然合乎逻辑)是根本不正确的。

实际上,p 元素具有三个 不同的子对象,其中没有一个包含完整的 “Welcome to a really boring Web page.” 文本。您会发现文本的一部分,比如 “Welcome to a ” 和 “ boring Web page”,但不是全部。为了理解这一点,记住标记中的任何内容都必须转换为某种类型的对象。

此外,顺序无关紧要!如果浏览器显示正确的对象,但显示顺序与您在 HTML 中提供的顺序不同,那么您能想像出用户将如何响应 Web 浏览器吗?段落夹在页面标题和文章标题中间,而这不是您自己组织文档时的样式呢?很显然,浏览器必须保持元素和文本的顺序。

在本例中,p 元素有三个不同部分:

·em 元素之前的文本

·em 元素本身

·em 元素之后的文本

如果将该顺序打乱,可能会把重点放在文本的错误部分。为了保持一切正常,p 元素有三个子对象,其顺序是在 清单 1 的 HTML 中显示的顺序。而且,重点文本 “really” 不是p 的子元素;而是 p 的子元素 em 的子元素。

理解这一概念非常重要。尽管 “really” 文本将可能与其他 p 元素文本一起显示,但它仍是 em 元素的直接子元素。它可以具有与其他 p 文本不同的格式,而且可以独立于其他文本到处移动。

要将之牢记在心,试着用图表示清单 2 和 3 中的 HTML,确保文本具有正确的父元素(而不管文本最终会如何显示在屏幕上)。

清单 2. 带有巧妙元素嵌套的标记

<html>

<head>

  <title>This is a little tricky</title>

</head>

<body>

  <h1>Pay <u>close</u> attention, OK?</h1>

  <div>

   <p>This p really isn't <em>necessary</em>, but it makes the

      <span id="bold-text">structure <i>and</i> the organization</span>

      of the page easier to keep up with.</p>

  </div>

</body>

</html>

清单 3. 更巧妙的元素嵌套

<html>
<head>
  <title>Trickier nesting, still</title>
</head>
<body>
  <div id="main-body">
   <div id="contents">
    <table>
     <tr><th>Steps</th><th>Process</th></tr>
     <tr><td>1</td><td>Figure out the <em>root element</em>.</td></tr>
     <tr><td>2</td><td>Deal with the <span id="code">head</span> first,
         as it's usually easy.</td></tr>
     <tr><td>3</td><td>Work through the <span id="code">body</span>.
         Just <em>take your time</em>.</td></tr>
    </table>
   </div>
   <div id="closing">
    This link is <em>not</em> active, but if it were, the answers
    to this <a href="answers.html"><img src="exercise.gif" /></a> would
    be there. But <em>do the exercise anyway!</em>
   </div>
  </div>
</body>
</html>
在本文末的 GIF 文件 图 2 中的 tricky-solution.gif 和 图 3 中的 trickier-solution.gif 中将会找到这些练习的答案。不要偷看,先花些时间自动解答一下。这样能帮助您理解组织树时应用的规则有多么严格,并真正帮助您掌握 HTML 及其树结构。

属性呢?

当您试图弄清楚如何处理属性时,是否遇到一些问题呢?前已提及,属性确实具有自己的对象类型,但属性确实不是显示它的元素的子元素,嵌套元素和文本不在同一属性 “级别”,您将注意到,清单 2 和 3 中练习的答案没有显示属性。

属性事实上存储在浏览器使用的对象模型中,但它们有一些特殊情况。每个元素都有可用属性的列表,且与子对象列表是分离的。所以 div 元素可能有一个包含属性 “id” 和另一个属性 “class” 的列表。

记住,元素的属性必须具有惟一的名称,也就是说,一个元素不能有两个 “id” 或两个 “class” 属性。这使得列表易于维护和访问。在下一篇文章将会看到,您可以简单调用诸如 getAttribute("id") 的方法来按名称获取属性的值。还可以用相似的方法调用来添加属性或设置(重置)现有属性的值。

值得指出的是,属性名的惟一性使得该列表不同于子对象列表。p 元素可以有多个 em 元素,所以子对象列表可以包含多个重复项。尽管子项列表和属性列表的操作方式相似,但一个可以包含重复项(对象的子项),而一个不能(元素对象的属性)。最后,只有元素具有属性,所以文本对象没有用于存储属性的附加列表。

凌乱的 HTML

在继续之前,谈到浏览器如何将标记转换为树表示,还有一个主题值得探讨,即浏览器如何处理不是格式良好的标记。格式良好 是 XML 广泛使用的一个术语,有两个基本意思:

·每个开始标记都有一个与之匹配的结束标记。所以每个 <p> 在文档中与 </p> 匹配,每个 <div> 与 </div> 匹配,等等。
·最里面的开始标记与最里面的结束标记相匹配,然后次里面的开始标记与次里面的结束标记相匹配,依此类推。所以 <b><i>bold and italics</b></i> 是不合法的,因为最里面的开始标记 <i> 与最里面的结束标记 <b> 匹配不当。要使之格式良好,要么 切换开始标记顺序,要么 切换结束标记顺序。(如果两者都切换,则仍会出现问题)。
深入研究这两条规则。这两条规则不仅简化了文档的组织,还消除了不定性。是否应先应用粗体后应用斜体?或恰恰相反?如果觉得这种顺序和不定性不是大问题,那么请记住,CSS 允许规则覆盖其他规则,所以,例如,如果 b 元素中文本的字体不同于 i 元素中的字体,则格式的应用顺序将变得非常重要。因此,HTML 的格式良好性有着举足轻重的作用。

如果浏览器收到了不是格式良好的文档,它只会尽力而为。得到的树结构在最好情况下将是作者希望的原始页面的近似,最坏情况下将面目全非。如果您曾将页面加载到浏览器中后看到完全出乎意料的结果,您可能在看到浏览器结果时会猜想您的结构应该如何,并沮丧地继续工作。当然,搞定这个问题相当简单:确保文档是格式良好的!如果不清楚如何编写标准化的 HTML,请咨询 参考资料 获得帮助。

DOM 简介

到目前为止,您已经知道浏览器将 Web 页面转换为对象表示,可能您甚至会猜想,对象表示是 DOM 树。DOM 表示 Document Object Model,是一个规范,可从 World Wide Web Consortium (W3C) 获得(您可以参阅 参考资料 中的一些 DOM 相关链接)。

但更重要的是,DOM 定义了对象的类型和属性,从而允许浏览器表示标记。(本系列下一篇文章将专门讲述在 JavaScript 和 Ajax 代码中使用 DOM 的规范。)

文档对象

首先,需要访问对象模型本身。这非常容易;要在运行于 Web 页面上的任何 JavaScript 代码中使用内置 document 变量,可以编写如下代码:

var domTree = document;
当然,该代码本身没什么用,但它演示了每个 Web 浏览器使得 document 对象可用于 JavaScript 代码,并演示了对象表示标记的完整树(图 1)。

每项都是一个节点

显然,document 对象很重要,但这只是开始。在进一步深入之前,需要学习另一个术语:节点。您已经知道标记的每个部分都由一个对象表示,但它不只是一个任意的对象,它是特定类型的对象,一个 DOM 节点。更特定的类型,比如文本、元素和属性,都继承自这个基本的节点类型。所以可以有文本节点、元素节点和属性节点。

如果已经有很多 JavaScript 编程经验,那您可能已经在使用 DOM 代码了。如果到目前为止您一直在跟踪本 Ajax 系列,那么现在您一定 使用 DOM 代码有一段时间了。例如,代码行 var number = document.getElementById("phone").value; 使用 DOM 查找特定元素,然后检索该元素的值(在本例中是一个表单字段)。所以即使您没有意识到这一点,但您每次将 document 键入 JavaScript 代码时都会使用 DOM。

详细解释已经学过的术语,DOM 树是对象的树,但更具体地说,它是节点 对象的树。在 Ajax 应用程序中或任何其他 JavaScript 中,可以使用这些节点产生下列效果,比如移除元素及其内容,突出显示特定文本,或添加新图像元素。因为都发生在客户端(运行在 Web 浏览器中的代码),所以这些效果立即发生,而不与服务器通信。最终结果通常是应用程序感觉起来响应更快,因为当请求转向服务器时以及解释响应时,Web 页面上的内容更改不会出现长时间的停顿。

在多数编程语言中,需要学习每种节点类型的实际对象名称,学习可用的属性,并弄清楚类型和强制转换;但在 JavaScript 中这都不是必需的。您可以只创建一个变量,并为它分配您希望的对象(正如您已经看到的):

var domTree = document;
var phoneNumberElement = document.getElementById("phone");
var phoneNumber = phoneNumberElement.value;
没有类型,JavaScript 根据需要创建变量并为其分配正确的类型。结果,从 JavaScript 中使用 DOM 变得微不足道(将来有一篇文章会专门讲述与 XML 相关的 DOM,那时将更加巧妙)。

结束语

在这里,我要给您留一点悬念。显然,这并非是对 DOM 完全详尽的说明;事实上,本文不过是 DOM 的简介。DOM 的内容要远远多于我今天介绍的这些!

本系列的下一篇文章将扩展这些观点,并深入探讨如何在 JavaScript 中使用 DOM 来更新 Web 页面、快速更改 HTML 并为您的用户创建更交互的体验。在后面专门讲述在 Ajax 请求中使用 XML 的文章中,我将再次返回来讨论 DOM。所以要熟悉 DOM,它是 Ajax 应用程序的一个主要部分。

此时,深入了解 DOM 将十分简单,比如详细设计如何在 DOM 树中移动、获得元素和文本的值、遍历节点列表,等等,但这可能会让您有这种印象,即 DOM 是关于代码的,而事实上并非如此。

在阅读下一篇文章之前,试着思考一下树结构并用一些您自己的 HTML 实践一下,以查看 Web 浏览器是如何将 HTML 转换为标记的树视图的。此外,思考一下 DOM 树的组织,并用本文介绍的特殊情况实践一下:属性、有元素混合在其中的文本、没有 文本内容的元素(比如 img 元素)。

如果扎实掌握了这些概念,然后学习了 JavaScript 和 DOM 的语法(下一篇文章),则会使得响应更为容易。

而且不要忘了,这里有清单 2 和 3 的答案,其中还包含了示例代码!

图 2. 清单 2 的答案



图 3. 清单 3 的答案


posted on 2008-06-10 13:34  Cherry Chen  阅读(267)  评论(0编辑  收藏  举报