WCF与AJAX编程开发实践(1):AJAX基础概念和纯AJAX示例

    在《WCF分布式安全开发实践》系列文章之后，很想重新开启一个系列文章，来完善WCF的学习知识。思考很久，决定写一下WCF和AJAX学习的文章，取名为《WCF与AJAX编程开发实践》。
   这个系列主要关注在WCF于AJAX集成的开发学习上。考虑到很多没有AJAX的朋友，可能要接触WCF。这里会从头开始。最初的AJAX概念和原理，然后会讲解微软的ASP.NET AJAX，中间是支持AJAX的Web　Service，因为在WCF之前,Web　Service已经支持AJAX集成交互了，这里作为过渡知识，会单独给出一篇介绍。最后正式进入WCF和AJAX的学习阶段，进而分析一些与AJAX相关的重要的WCF的特性。

      这个系列的文章大概会涉及一下几个主题：
1.简单的AJAX示例；
2.支持ASP.NET Ajax的Web Service；
3.支持ASP.NET Ajax的WCF服务；
4.支持非ASP.NET AJAX的WCF服务；
5.支持JSON的Ajax WCF服务；
6.支持XML的Ajax WCF服务 。
    这些是计划初步完成的文章。有一定AJAX基础的学习者，可以直接从文章3以后看，前面3篇文章是作为0基础AJAX学习准备的。这个计划也是希望能使得学习者有个阶梯进步的过程。网上关于AJAX的文章也很多，大家也可以自己学习。这里我坚持的原则还是从Ajax最初的历史讲起。免得给大家导致不必要的误会。技术高手可以作为趣闻来重新回顾一下AJAX。
    文章还是从最基本的概念讲起，AJAX的起源和兴起。一些与AJAX相关的重要Web技术标准.然后会提到AJAX的核心对象XMLHttpRequest。最后会是简单AJAX的分析。
【1】什么是AJAX：
    AJAX全称是Asynchronous JavaScript and XML，也就是异步JavaScript和XML。
    来自W3schools的定义：

    1.AJAX = Asynchronous JavaScript and XML.
    2.AJAX is based on JavaScript and HTTP requests.（）。
    3.AJAX is a type of programming made popular in 2005 by Google (with Google Suggest).
    4.AJAX is not a new programming language, but a new way to use existing standards.
    翻译为中文以后就是：
    1.AJAX等价于Asynchronous JavaScript and XML.
    2.AJAX基于JavaScript和HTTP请求 
    3.AJAX是一种由Google 提示而流行起来的编程方式，
    4.AJAX 不是一种新的编程语言，而是一种使用现有标准的新方法。

【1.1】历史回顾：AJAX在1998年前后得到了应用。允许客户端脚本通过XMLHTTP对象发送HTTP请求给服务端。第一个XMLHTTP组件由Outlook Web Access小组完成。该组件原属于微软Exchange Server服务器产品，并且迅速地成为了Internet Explorer 4.0的一部分。所以很多人认为第一个比较成熟应用了Ajax技术的成功的商业应用程序久是：Outlook Web Access。它使得Outlook Web Access成为包括Oddpost的网络邮件产品在内的许多产品的领头羊。但是AJAX的推广不得不提到另外一个公司：GOOGLE。2005年初，正是由于Google的大规模应用，才使得Ajax被大众所了解。Google在它著名的交互应用程序中使用了异步通讯，如Google讨论组、Google地图、Google搜索建议、Gmail等。只要使用到Google产品的人都知道，最简单的就是搜索提示，当用户输入一个字符的时候，会自动提示匹配的结果数目。大家可以到这里测试一下：http://www.google.com/。
    Ajax这个词由Jesse James Gaiiett2005年在《Ajax: A New Approach to Web Applications》一文所创。从此AJAX为业界接受。另外，Mozilla Firefox、Opera 以及 Safari 浏览器的支持，也使得AJAX的得推广更加容易，使得该技术走向成熟。
【1.2】基本原理与优点：
     AJAX技术的本质原理就是：使用 JavaScript 的 XMLHttpRequest 对象来直接与服务器进行通信。通过这个对象，JavaScript 可在不重载页面的情况与 Web 服务器交换数据。然后通过DOM更新部分页面原属。

     Ajax最大的优点在于它带来的更好的用户体验。传统的web页面请求不同，AJAX技术当提交表单时就向web服务器发送一个请求。服务器接收并处理传来的表单，然後返回一个新的网页。这个做法浪费了许多带宽，因为在前後两个页面中的大部分HTML代码往往是相同的。AJAX 在浏览器与 Web 服务器之间使用异步数据传输（HTTP 请求），这样就可使网页从服务器请求少量的信息，而不是整个页面。
     AJAX 可使因特网应用程序更小、更快，更友好。
【2】相关的重要Web技术：
   AJAX基于JavaScript和HTTP请求，那一定会使用到一些现有的技术，或者标准。简单来说就是：
（1）JavaScript，脚本语言，操作DOM页面对象，使用XMLHttpRequest 对象来直接与服务器进行通信。 
（2）XML ：跨平台数据传递的标准。
（3）HTML ：超文本标记语言。
（4）CSS ：级联样式表，CSS提供了从内容中分离应用样式和设计的机制。
  在 AJAX 中使用的 Web 标准已被良好定义，并被所有的主流浏览器IE5+，Mozilla Firefox、Opera 以及 Safari 支持。AJAX 应用程序独立于浏览器和平台。
所以说AJAX不是一个新技术，而是现有技术和标准的结合。
【3】浏览器兼容性：
     关于AJAX的应用，要考虑的一个重要问题就是浏览器的兼容性，因为各个厂商在定义诸如AJAX和CSS样式特性的时候，标准不统一，应用过程中会出现浏览器兼容的问题。例如对于XMLHttpRequest。构建一个运行在不同浏览器就需要特别注意。
    这个问题解决的办法之一就是在使用这些对象的时候，判断浏览器，进而区别对待。另外一个推荐的方式就是使用现有的AJAX框架，它们符合跨浏览器AJAX开发的客户端JavaScript库。一些流行的框架包括:AJAX.Net, Backbase, Bitkraft, Django, DOJO, DWR, MochiKit, Prototype, Rico, Sajax, Sarissa, and Script.aculo.us.可以直接使用。XMLHttpRequest 对象得到下列浏览器的支持：Internet Explorer 5.0+、Safari 1.2、Mozilla 1.0 / Firefox、Opera 8+ 以及 Netscape 7。
【4】XMLHttpRequest:

    前面我们提到，AJAX的核心在于XMLHttpRequest 对象。它是AJAX实现的基础。AJAX通过使用 XMLHttpRequest 对象创建一种动态性极强的web 界面。Google 就是很好的例子。当你在Google 的搜索框中输入查询时，XMLHttpRequest 会向某个服务器发出这些字词，然后服务器会返回一系列的搜索提示。
【4.1】对象创建：
    不同的浏览器创建 XMLHttpRequest 对象的方法是有差异的。IE 浏览器使用 ActiveXObject，而其他的浏览器使用名为 XMLHttpRequest 的 JavaScript 内建对象。代码如下：

<script type="text/javascript">
function ajaxCall()
 {
 var xmlHttp;
 try
    {
   // Safari 1.2、Mozilla 1.0 / Firefox、Opera 8+ 以及 Netscape 7等浏览器
    xmlHttp=new XMLHttpRequest();
    }
 catch (e)
    {
  // Internet Explorer 5.0+浏览器
   try
      {
      xmlHttp=new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");
      }
   catch (e)
      {
      try
         {
         xmlHttp=new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
         }
      catch (e)
         {
         alert("浏览器不支持AJAX！");
         return false;
         }
      }
    }
 }
</script>

    这里代码在实例化XMLHttpRequest 对象的时候做了异常处理，从而尝试创建浏览器支持的实例。
【4.2】对象状态：
    在使用XMLHttpRequest对象时， 我们可以通过readyState属性来判断服务器响应状态。返回值与状态的关系如下：

状态	描述
0	请求未初始化（在调用 open() 之前）
1	请求已提出（调用 send() 之前）
2	请求已发送（这里通常可以从响应得到内容头部）
3	请求处理中（响应中通常有部分数据可用，但是服务器还没有完成响应）
4	请求已完成（可以访问服务器响应并使用它）

    也就是说，我们在readyState==4的时候，来处理返回结果。这样保证了XMLHttpRequest对象完成了与服务器的交互过程。
【4.3】处理返回数据：
   在XMLHttpRequest对象返回数据以后，我们需要对数据进行处理。这些返回数据的可以是字符，也可以是XML文档格式。
这里我们需要在在XMLHttpRequest对象的onreadystatechange属性绑定我们要处理数据的Javascript函数 .然后进行数据的处理。
我们可以通过 XMLHttpRequest对象的responseText 属性来取回由服务器返回的数据。参考代码如下：

xmlHttp.onreadystatechange=function()
  {
  if(xmlHttp.readyState==4)
    {
        var data =xmlHttp.responseText;
        //获取返回数据，添加处理代码进行处理
    }
  }

  如果返回的是XML格式的数据，我们也可以通过xmlHttp.responseXML.documentElement来处理;在定义了如何处理响应后,就要发送请求了.可以调用HTTP请求类的open()和send()方法, 这里需要想请求的服务器发送数据和请求。参考代码如下：

http_request.open('GET', 'http://www.google.com', true);
http_request.send(null);

(1)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调用的方式. 有关HTTP请求方法的详细信息可参考http://www./Protocols/rfc2616/rfc2616-sec9.html W3C specs 
(2)第二个参数是请求的URL.
(3)第三个参数设置请求是否为异步模式.如果第一个参数是"POST",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:name=frank&address=shanghai。
   以上久是AJAX通信和数据处理相关的主要知识点。这些是AJAX技术的基础步骤，无论你使用数目AJAX框架，基本的通信步骤和数据处理都是在此基础上的封装和扩展。
【5】示例代码分析：
    这里我们给出的是一个AJAX读取数据，并且显示到页面的例子。不使用ASP.NET FrameWork等框架.只使用Javascript和HTML借助XMLHttpRequest来实现数据的读取，纯洁的原生态AJAX代码。这里大家可以使用文本编辑器或者写字板等工具来编写代码。当然也可以借助其他功能强大的IDE编辑器。
【5.1】页面Javascript代码：
     这里页面上放置了3个HTML控件，2个文本和一个按钮，点击按钮，读取数据，显示到文本框。页面比较简单。整个过程发送一个简单的HTTP请求。全部的代码如下：

<html xmlns="http://www./1999/xhtml">
<head>
    <title>纯AJAX例子：读取数据</title>
</head>
<body>
<script type="text/javascript">
function ajaxCall()
 {
 var xmlHttp;
 try{// Firefox, Opera 8.0+, Safari
    xmlHttp=new XMLHttpRequest();//实例化XMLHttpRequest对象
    }
 catch (e)
    {
  // Internet Explorer 5+
   try{
      xmlHttp=new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");
      }
   catch (e)
      {
      try
         {
         xmlHttp=new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
         }
      catch (e)
         {
         alert("浏览器不支持AJAX！");
         return false;
         }
      }
    }
    //绑定数据处理函数。
    xmlHttp.onreadystatechange=function()
      {
      if(xmlHttp.readyState==4)
        {
            if (xmlHttp.status == 200)
            {
                document.getElementById('txtResult').innerHTML=document.getElementById('txtUsername').value + xmlHttp.responseText;
            } else 
            {
                alert('请求出错.');
                    // there was a problem with the request,
                    // for example the response may be a 404 (Not Found)
                    // or 500 (Internal Server Error) response codes
            }   
        }
      }
    xmlHttp.open("GET","data.txt",true);//异步请求数据
    xmlHttp.send(null);
 }
</script>
<form style="text-align:left">
姓名: <input type="text" name="txtUsername"  style="width:400px;" />
<br />
测试:<input type="button" name="btn"   value="测试" onclick="ajaxCall();" style="width:400px;" />
<br />
结果: <textarea name="txtResult" style="width:400px;"></textarea>
</form>
</body>
</html>

【5.2】数据文件：
   数据文件使用文本文件，内容是简单的字符。包含字符“Hello，It is a pure AJAX test!”。这个会和输入的用户名显示到一起。简单的SayHello程序。就不贴出了。大家可以在例子代码里下载这个代码，然后自己定义或者修改。进行测试。
【5.3】测试结果：
   输入姓名，然后发送http get请求，XMLHttpRequest对象异步读取数据，显示在结果列表。这里借助Visual Studio来测试页面，使用Visual Studio网站方式打开刚才编辑的文件的目录文件夹。然后运行或者在浏览器中查看页面，就可以进行测试了。直接查看测试会出错，文件读取权限错误。测试结果如图：

【6】总结：
    以上就是AJAX基础概念和例子的全部内容。这个文章适合AJAX入门的初学者。目前AJAX的应用已经相当广泛。几乎所有的网站和基于Web的系统都能看到AJAX的影子，它已经相当成熟。而且为广大的开发者和用户接受。
（1）AJAX不是一门新的技术，它是多种已有技术的集成应用，带来了更好的用户体验。
（2）AJAX最先由Microsoft创立，Google对AJAX的推广起到很大作用。
（3）AJAX不是万能的，在开发AJAX程序的过程里一定要注意浏览器的兼容性问题。可以考虑借助一些开源的AJAX框架。
（4）AJAX的初学者，很多人直接学习和使用ASP.NET AJAX框架，习惯拖拽控件，导致AJAX学习走了很都弯路。学ASP.NET AJAX等开发框架以前，最好能先阅读一些AJAX基础概念的书籍或者教程,这样可以使你对AJAX的本质有个清晰的认识。
    最后是本文的参考代码：/Files/frank_xl/1.PureAJAXSampleFrankXuLei.rar。欢迎关注后续WCF AJAX文章。谢谢.
参考文章：
1.http://www./Ajax/Default.Asp
2.https://developer.mozilla.org/cn/AJAX/%e5%bc%80%e5%a7%8b
3.http://baike.baidu.com/view/1641.htm
4.http://www.w3school.com.cn/ajax/ajax_intro.asp