简介：
AJAX（Asynchronous JavaScript and XML）技术在 Web 前端开发中扮演着重要的角色，它通过异步通信和动态内容更新，为用户带来更好的交互体验。本篇笔记将详细探索 AJAX 技术，并通过生动的代码演示来展示其在实现动态数据交互方面的优势。

一、AJAX 技术基础

1. 异步通信

异步通信是一种在 Web 开发中的数据交换方式，它允许在后台与服务器进行通信而不阻塞用户界面的操作。在异步通信中，浏览器可以并行处理其他任务，不需要等待服务器的响应就能够继续执行其他的操作。这使得用户可以获得更好的交互体验，而不必等待整个页面重新加载。

与传统的同步请求相比，异步通信的主要区别在于程序执行的流程：

同步请求：在发出一个请求后，程序会一直等待服务器返回响应，期间无法执行其他任务。只有当服务器返回响应后，程序才能继续向下执行。
异步通信：在发出一个请求后，程序不会等待服务器响应，而是继续向下执行其他任务。当服务器返回响应时，通过事件监听器或回调函数来处理返回的数据。

2. XMLHttpRequest 对象

XMLHttpRequest 是 AJAX 技术的核心组件之一，作为一个 JavaScript 对象，它提供了在浏览器和服务器之间进行异步通信的功能。

XMLHttpRequest 主要用于发送 HTTP 请求到服务器并获取响应，以下是它的一些常用属性和方法：

属性：
- readyState：表示 XMLHttpRequest 对象的状态，有不同的数值代表不同的状态。
  
  readyState === 0 : 表示未初始化完成，也就是 open 方法还没有执行
  readyState === 1 : 表示配置信息已经完成，也就是执行完 open 之后
  readyState === 2 : 表示 send 方法已经执行完成
  readyState === 3 : 表示正在解析响应内容
  readyState === 4 :表示响应内容已经解析完毕，可以在客户端使用了
- status：表示服务器响应的状态码，常用的有 200 表示请求成功。
- responseText 和 responseXML：保存服务器返回的数据，可以通过这两个属性获取响应的文本内容或 XML 内容。
方法：
- open(method, url, async)：创建一个新的 HTTP 请求，指定请求类型（GET 或 POST）、URL 和是否为异步请求。
- send(data)：发送 HTTP 请求，可选地附带请求数据。

XMLHttpRequest 还有其他的一些属性和方法，可以用于设置请求头、监视请求进度等。它的使用方式相对简单，并且在现代浏览器中得到了广泛支持,这里就不过多介绍了。

通过使用 XMLHttpRequest 对象，我们可以实现在浏览器中向服务器发送异步请求，并适时处理服务器响应的数据，从而实现动态数据交互的功能。

二、AJAX 的工作原理

1. 发送异步请求

创建新的XMLHttpRequest对象。
使用open()方法设置请求类型、URL和是否异步。
通过send()方法发送请求。

2. 处理服务器响应

使用onreadystatechange事件监听器，了解请求状态变化。
检查readyState属性的值，判断请求状态。
当readyState值为4或 status值为200（即请求已完成）时，通过responseText或responseXML属性获取服务器响应数据

3.具体步骤

创建新的 XMLHttpRequest 对象：

const xhr = new XMLHttpRequest();

使用open()方法设置请求类型、URL 和是否异步：

xhr.open('GET', 'example.com/api/data', true);

我们使用 GET 方法向 URL “example.com/api/data” 发送异步请求。第三个参数为true表示以异步方式发送请求。

通过send()方法发送请求：

xhr.send();

通过调用send()方法，我们向服务器发送异步请求。此时，可以选择附带请求数据作为参数传递给 send() 方法，例如 POST 请求中需要传递表单数据。

使用 onreadystatechange 事件监听器了解请求状态变化：

xhr.onreadystatechange = function() {
    
    
  if (xhr.readyState === 4) {
    
    
    // 处理服务器响应
  }
};

为 XMLHttpRequest 对象的 onreadystatechange 属性指定一个事件监听器函数，该函数会在 readyState 发生变化时被调用。

检查readyState和status属性的值，判断请求状态：

if (xhr.readyState === 4 && xhr.status === 200) {
    
    
  // 处理服务器响应
}

当 readyState 值为 4 时，通过responseText或 responseXML 属性获取服务器响应数据：

if (xhr.readyState === 4 && xhr.status === 200) {
    
    
    let responseData = xhr.responseText;
    // 处理响应数据
  } else {
    
    
    // 请求失败时的处理逻辑
}

整体代码示例：

const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', 'example.com/api/data', true);
xhr.onreadystatechange = function() {
    
    
  if(xhr.readyState === 4 && xhr.status === 200) {
    
    
    let responseData = xhr.responseText;
      // 处理响应数据
    } else {
    
    
      // 请求失败时的处理逻辑
  }
};
xhr.send();

三、动态数据交互示例

在这个示例中，我们将使用AJAX从服务器异步获取数据，并用JavaScript动态更新页面显示。

HTML 结构：创建一个简单的HTML结构，包含用于显示数据的元素，如<ul>标签。
CSS 样式：美化页面，为数据展示区域添加样式。
JavaScript 代码：
- 创建并配置XMLHttpRequest对象。
- 定义onreadystatechange事件监听器，处理服务器响应。
- 发送异步请求，获取服务器数据。
- 当请求完成时，解析服务器响应数据。
- 使用JavaScript操作DOM，动态更新页面显示数据。
服务器端：模拟服务器返回数据，可以使用本地JSON文件或通过后端API提供数据。

index.html

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
 	<meta charset="UTF-8">
    <title>AJAX 数据交互示例</title>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="styles.css">
</head>
<body>
    <h1>动态数据交互示例</h1>
    <ul id="dataList">
        <!-- 这里将通过JavaScript动态生成数据列表 -->
    </ul>

    <script>
        const xmlhttp = new XMLHttpRequest();
        xmlhttp.onreadystatechange = function() {
      
      
            if (this.readyState === 4 && this.status === 200) {
      
      
                let data = JSON.parse(this.responseText);
                const dataList = document.getElementById("dataList");
                for (let i = 0; i < data.length; i++) {
      
      
                    const listItem = document.createElement("li");
                    listItem.innerText = data[i].name + " - " + data[i].age;
                    dataList.appendChild(listItem);
                }
            }
        };
        xmlhttp.open("GET", "data.json", true);
        xmlhttp.send();
    </script>
</body>
</html>

data.json

[
  {
    
    
    "name": "John",
    "age": 25
  },
  {
    
    
    "name": "Mike",
    "age": 30
  },
  {
    
    
    "name": "Emily",
    "age": 28
  }
]

styles.css

body {
    
    
  font-family: Arial, sans-serif;
}

h1 {
    
    
  text-align: center;
  color: #333;
}

ul {
    
    
  list-style-type: none;
  padding: 0;
  margin: 15px 0;
}

li {
    
    
  background-color: #f5f5f5;
  padding: 10px;
  border: 1px solid #ccc;
  margin-bottom: 5px;
}

四、封装Ajax

原理: 使用 Promise 对象来处理异步请求，并将 AJAX 封装在 ajax 函数中。

函数接受一个参数 options，是一个包含请求相关信息的对象参数。可以设置的选项包括：

method：请求方法，默认为 'GET'
url：请求的 URL
headers：请求头部配置对象
params：请求的查询参数（GET 请求）或请求体数据（POST 请求）

ajax 函数返回一个新的 Promise 对象，处理异步请求，成功时调用 resolve，失败时调用 reject。

function ajax(options) {
    
    
  return new Promise(function(resolve, reject) {
    
    
    const xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open(options.method || 'GET', options.url);
    
    xhr.onload = () => {
    
    
      if (xhr.status >= 200 && xhr.status < 300) {
    
    
        resolve(xhr.responseText);
      } else {
    
    
        reject(new Error(xhr.statusText));
      }
    };
    
    xhr.onerror = () => {
    
    
      reject(new Error('Network Error'));
    };
    
    if (options.headers) {
    
    
      Object.keys(options.headers).forEach(function(key) {
    
    
        xhr.setRequestHeader(key, options.headers[key]);
      });
    }
    
    let params = options.params;
    if (params && typeof params === 'object') {
    
    
      params = Object.keys(params).map(function(key) {
    
    
        return encodeURIComponent(key) + '=' + encodeURIComponent(params[key]);
      }).join('&');
    }
    
    xhr.send(params);
  });
}

使用示例：通过调用 ajax 函数发送了一个 GET 请求，指定了 URL 和查询参数 key: value。然后使用 Promise 的 then 方法处理响应数据，和 catch 方法处理错误信息

ajax({
    
    
  method: 'GET',
  url: 'https://api.example.com/data',
  params: {
    
     key: 'value' }
}).then(function(response) {
    
    
  // 处理成功的响应
  console.log(response);
}).catch(function(error) {
    
    
  // 处理错误
  console.error(error);
});

五、Ajax 框架和工具

1.Axios

一个基于 Promise 的 HTTP 客户端库，用于浏览器和 Node.js 上进行异步请求和处理响应。

使用 Axios 进行 GET 请求：

axios.get('https://api.example.com/data')
  .then(function (response) {
      
      
    console.log(response.data);
  })
  .catch(function (error) {
      
      
    console.error(error);
  });

使用 Axios 进行 POST 请求：

axios.post('https://api.example.com/data', {
      
       name: 'John', age: 25 })
  .then(function (response) {
      
      
    console.log(response.data);
  })
  .catch(function (error) {
      
      
    console.error(error);
  });

2.Fetch API

新一代的原生 JavaScript API，用于进行网络请求，替代了传统的 XMLHttpRequest 对象。
下面是Axios和Fetch API的一些应用举例:

使用 Fetch API 进行 GET 请求：

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

使用 Fetch API 进行 POST 请求：

fetch('https://api.example.com/data', {
      
      
  method: 'POST',
  headers: {
      
      
    'Content-Type': 'application/json'
  },
  body: JSON.stringify({
      
       name: 'John', age: 25 })
})
  .then(function (response) {
      
      
    return response.json();
  })
  .then(function (data) {
      
      
    console.log(data);
  })
  .catch(function (error) {
      
      
    console.error(error);
  });

注意: 在使用 Fetch API 时，需要通过 .json() 方法将响应数据解析为 JSON 格式。同时，两种工具都支持使用 .then() 方法链式调用，以及使用 .catch() 方法捕获请求错误。

探索 AJAX 技术：实现动态数据交互的前端利器