ASP.NET AJAX 在Web开发中的应用

1  引言

    当前，Web技术的不断发展使得B/S得以广泛地应用。但Web传统的开发技术使得网页的交互性能大打折扣。随着AJAX技术的兴起，Web开发技术超越了传统的开发模式，发生了质的飞跃。而微软公司推出的ASP.NET AJAX框架与ASP.NET的结合，使得Web的开发方式在.NET环境下更加简单易用，页面交互性能也得到很大提高。

2  Ajax引擎的原理

    AJAX（Asynchronous JavaScript and XML）是现有多种技术的综合，包括JavaScript、XHTML、CSS、DOM、XML、XSTL和XMLHttpRequest。AJAX使用XHTML和CSS标准化呈现数据，使用DOM实现动态显示和交互数据，使用XML和XSTL进行数据交换与处理，使用XMLHttpRequest对象进行异步数据读取，使用JavaScript绑定和处理所有数据。AJAX为交互操作较多、数据读写频繁和数据分类良好的Web应用提供了一个很好的解决方案。其中XMLHttpRequest、JavaScript和DOM是AJAX技术的核心。

2.1  XMLHttpRequest

    XMLHttpRequest是AJAX引擎的核心技术，是AJAX引擎解决无需刷新整个页面即可从服务器获取所需数据问题的关键。在微软IE 平台下XMLHttpRequest 是XMLHTTP 组件的一个对象，它通过允许开发人员在Web 页面内部使用XMLHTTP ActiveX 组件扩展自身功能，开发人员不必从当前的Web 页面导航而直接与服务器上的数据库进行双向数据传输。该项功能相当重要，它弥补了无状态连接的缺点，排除下载冗余Web 数据的需要，从而提高了进程速度。

2.2  DOM ( Document object Model )

    DOM 是给HTML 和XML 文件使用的一组API。它提供了文件的结构表述，允许开发人员改变其中的内容，建立网页与程序语言沟通的桥梁。所有Web 开发人员操作及建立文件的属性、方法及事件都以对象方式来展现，这些对象均可由当今大多数浏览器以脚本取用。一个用HTML 或XHTML 构建的网页可看作是一组结构化数据，这些数据被封在DOM (Document Object Model）中，且DOM 提供对网页中各个对象的读写支持。

2.3  JavaScript

    JavaScript是一种在浏览器中大量使用的跨平台编程语言，常被用来制作网页特效或表单验证。在AJAX 中JavaScript 则是XMLHttpRequest与DOM 交互的桥梁以及AJAX 引擎工作的主要推动力。JavaScript 通过调用XMLHttpRequest 的属性和方法获取服务器端数据，调用DOM 的API更新Web 页面内容，从而实现整个页面的无刷新更新页面的效果。

3  ASP.NET AJAX架构

    ASP.NET AJAX由客户端脚本库和服务端组件组成，这两者被集成在一起提供了一个功能强大的开发框架。客户端脚本库中包含两种最熟悉的动态网页技术，分别是跨浏览器使用的ECMAScript(JavaScript)技术和动态的HTML (DHTML)网页开发技术，并且将这两种技术集成到了ASP.NET 2.0 基于服务器端的开发平台中。图1解释说明了包含客户端脚本库和服务端组件的ASP.NET AJAX的功能。

3.1  ASP.NET服务器端架构

    ASP.NET服务器端组件由ASP.NET控件和组件构成，用于管理UI和应用程序流，管理序列，验证和控件扩展性等。此外，ASP.NET Web服务也能用于访问ASP.NET应用服务，包括窗体验证和用户验证。

3.2  ASP.NET服务器控件

    ASP.NET AJAX控件由服务器端和客户端代码构成在一起以产生类似于AJAX的行为。以下是最常用的ASP.NET AJAX控件。

    ●ScriptManager控件

    ●UpdatePanel控件

    ●UpdateProgress控件

    ●Timer控件

3.3  ASP.NET AJAX客户端架构

    ASP.NET AJAX客户端脚本库由JavaScript(.js)文件构件。这些.js文件提供了面向对象开发的特性。这一特性使得连续性和模块化在客户端脚本中达到一个新的层次。以下是ASP.NET AJAX中客户端的各个层次。

    ⑴浏览器的兼容层。通过最常用的浏览器为ASP.NET AJAX脚本提供兼容性。

    ⑵ASP.NET AJAX 核心服务，这种核心服务已经扩展到了JavaScript。例如classes，namespaces，event handling，inheritance，data types，and object serialization。

    ⑶ASP.NET AJAX基础类库，包括组件如string builders and extended error handling。

    ⑷网络工作层。该层用于处理基于Web服务和应用之间的通信，管理异步式远程方法的调用。

图1  ASP.NET AJAX服务器和客户端架构

4  ASP.NET AJAX在Web开发中的应用

4.1  ASP.NET AJAX开发环境

图2  ASP.NET AJAX服务器控件

    在Web开发应用中，利用VS2005开发工具和ASP.NET AJAX1.0框架进行Web页面的开发是值得推荐的一种方法。VS2005开发工具本身并没有集成这一框架，因此，在做Web开发时就必须安装这一框架。可以从微软官方网站上下载（www.asp.net）。下载安装后，可在VS2005开发环境中看到ASP.NET AJAX服务器控件。如图2所示。

    要注意的是，安装ASP.NET AJAX框架后，并不是VS2005开发环境中的所有页面模板都能支持AJAX技术。只有ASP.NET AJAX提供的默认模板才能支持。对于其他ASP.NET模板，如果要想支持AJAX，就必须配置Web.config文件。具体配置可以参考微软官方文档。

4.2  ASP.NET AJAX控件在Web开发中的应用

4.2.1  ScriptManager控件

    用来处理页面上的所有组件以及页面局部更新，生成相关的客户端代理脚本以便能够在JavaScript中访问Web Service，所有需要支持ASP.NET AJAX的ASP.NET页面上有且只能有一个ScriptManager控件，并且，如果要使用其他ASP.NET AJAX控件，就必须要有ScriptManager控件的支持。在ScriptManager控件中我们可以指定需要的脚本库，或者指定通过JS来调用的Web Service，还可以指定页面错误处理等。使用<asp：ScriptManager/>来定义一个ScriptManager，简单的ScriptManager定义形式是：

<asp：ScriptManager ID="ScriptManager1"  runat="server">

  <AuthenticationService Path="" />

   <ProfileService LoadProperties="" Path="" />

      <Scripts>

   <asp：ScriptReference/>

     </Scripts>

      <Services>

   <asp：ServiceReference />

  </Services>

</asp：ScriptManager>

    默认情况下，ScriptManager控件为页面中的微软脚本库注册脚本。以使客户端脚本库进行各种系统扩展，并且支持局部页面刷新和Web Services回调的特性。在Web应用开发中，ScriptManager控件是必须的。要使用ASP.NET AJAX控件，每个.aspx页面上必须有且只有一个ScriptMangeger控件。当.aspx页面与母版页结合作为内容页使用时，只须在母版页上放置一个ScriptManger控件，内容页上无须再放该控件。

    值得注意的是，页面上任何用ScriptManger控件注册的脚本和所有事件处理脚本都必须在页面<form>元素内。否则脚本将不会被注册或者被执行。

4.2.2  UpdatePanel控件

    该控件可以用来创建丰富的局部更新Web应用程序，它是ASP.NET 2.0 AJAX Extensions中很重要的一个控件，其强大之处在于不用编写任何客户端脚本，只要在一个页面上添加几个UpdatePanel控件和一个ScriptManager控件就可以自动实现局部更新。一个页面上可以放一个或者多个UpdatePanel控件，并且UpdatePanel控件还可以嵌套使用。UpdatePanel的工作依赖于ScriptManager服务端控件和客户端PageRequestManager类。当ScriptManager中允许页面局部更新时，它会以异步的方式回传给服务器，与传统的整页回传方式不同的是只有包含在UpdatePanel中的页面部分会被更新，在从服务端返回HTML之后，PageRequestManager会通过操作DOM对象来替换需要更新的代码片段。UpdatePanel的工作原理如图3如示。

图3  UpdatePanel的工作原理图

简单的UpdatePanel定义如下：

<asp：UpdatePanel ID="UpdatePanel1" runat="server">

    <ContentTemplate>

    </ContentTemplate>

    <Triggers>

        <asp：AsyncPostBackTrigger />

        <asp：PostBackTrigger />

    </Triggers>

</asp：UpdatePanel>

    <ContentTemplate>标签用来定义UpdatePanel的内容，在它里面可以放任何ASP.NET元素。<Triggers>属性有两种：分别为AsyncPostBackTrigger和PostBackTrigger。AsyncPostBackTrigge用来指定某个服务器端控件以及其将触发的服务器端事件作为该UpdatePanel的异步更新触发器，它需要设置的属性有控件ID和服务端控件的事件；PostBackTrigger用来指定在UpdatePanel中的某个服务端控件，它所引发的回送不使用异步回送，而仍然是传统的整页回送。

4.2.3  UpdateProgress控件

    在UpdatePanel控件中的内容进行局部刷新时，该控件可以提供刷新状态的信息。前文所述，一个页面上可以放一个或者多个UpdatePanel控件，但是，当其中一个UpdatePanel中更新的内容很缓慢，需要用户等待很长时间时，很容易让用户误以为应用程序处于“死机”状态。在这种情况下，UpdateProgress控件就发挥出它的特性，提供页面部分内容刷新时的状态信息。一个页面上，一个UpdateProgress控件可以和一个UpdataPanel控件关联，也可以和多个UpdatePanel控件关联。UpdateProgress控件提供了AssociatedUpdate PanelID属性，可以指定UpdateProgress控件显示哪一个UpdatePanel控件。

UpdateProgress控件的简单定义如下：

<asp：UpdateProgressID=”UpdateProgress1” runat=”server” AssociatedUpdatePanelID=

UpdatePanel1">

<ProgressTemplate>

数据正在读取中，请稍后……

</ProgressTemplate>

</asp：UpdateProgress>

4.2.4  Timer控件

    该控件用于在一个规定的时间内执行提交操作。使用Timer控件可以执行提交整个页面操作，也可以和UpdatePanel控件一起使用，在规定时间内执行页面的局部刷新操作。Timer控件作为服务器控件将JavaScript部件嵌入到了Web页面中，当Timer控件的Interval属性设置的间隔时间到达时，该部件便会激发来自于浏览器的提交操作。Timer控件设置的属性操作在服务器端运行，并且将这些属性值传递给JavaScript部件。与其他控件一样，Timer控件也需要依赖于ScriptManager控件。Timer控件既可以放在UpdatePanel控件外，也可以放在UpdatePanel控件内。其简单的定义如下：

<asp：Timer ID="Timer1" runat="server">

</asp：Timer>

    值得注意的是，如果把Timer控件的Interval属性值设置得过小，会对Web服务器造成严重的阻塞。所以，当页面上要刷新的内容部分是必要的而且是频繁的时候，才考虑使用Timer控件。

5  VS2005开发环境中使用ASP.NET AJAX控件要注意的问题

    在利用VS2005进行Web开发的过程中，需要使用各种服务器控件。一般情况下，VS2005的常用控件都是可以和ASP.NET AJAX控件结合使用的。但是，以下控件与ASP.NET AJAX控件有不相兼容的地方，是需要注意的。

5.1  与UpdatePanel控件不兼容的控件

    ⑴TreeView和Menu控件； Web Parts 控件； Substitution控件。

    ⑵登录控件，如Login，PasswordRecovery，Change Password和CreateUserWizard控件。在默认情况下，上述控件与UpdatePanel控件是不相兼容的。当上述控件转换为可编辑状态时，登录控件中的验证控件便可以与UpdatePanel控件兼容。

    ⑶验证控件类。如BaseCompareValidator，BaseValidator，CompareValidator，customValidator，RangeValidator，Regular ExpressionValidator，RequiredFieldValidator和Validation Summary控件。这些控件在默认情况下也可以与UpdatePanel控件结合使用，但是在Web应用程序发布之后，上述验证功能可能会出现失效情形。要使得这些验证控件能与UpdatePanel控件兼容，需要把上述验证类控件的Enable ClientScript属性设置为false。这样，就不允许客户端脚本被用于在浏览器端执行验证操作。在异步式提交操作中，验证控件就会在服务器端执行验证操作。

    ⑷GridView和DetailsView控件。在默认情况下，GridView和DetailsView控件与UpdatePanel控件可正常兼容使用。但是，如果把它们的EnableSortingAndPagingCallbacks属性设置为True的时候(默认值为False)，在UpdatePanle中的GridView和DetailsView控件的排序和分页功能将失效。

    ⑸FileUpload控件。FileUpload控件在默认情况下，放在UpdatePanel中并且有控件触发时，不能发挥上传作用。但是当UpdatePanel的Triggers属性中，设置触发控件（例如Button，）为PostBack时，FileUpload可以发挥上传功能，只是整个页面不能局部刷新。

5.2  页面跳转要注意的问题

    通常情况下，开发Web应用程序就必然会有页面之间的传值与跳转。如果UpdatePanel内有触发页面跳转的控件（如Button），那么该控件的事件中就不能用如下的语句，否则会弹出异常的对话框。

    ⑴ 调用Response.Write()：

    ⑵ 调用Response filters：

    ⑶ HttpModules：

    ⑷ 调用Server.Transfer()。

5.3  利用ASP.NET AJAX控件后，弹出对话框的问题

    在使用ASP.NET AJAX控件后，如果想利用Js脚本来输出一些提示对话框，往往会想到利用 Page.Register ClientScriptBlock或者 Page.RegisterStartupScript注册，但是，页面上仍然没有提示信息。利用如下语句即可以解决这个问题：

    ScriptManager.RegisterClientScriptBlock(UpdatePanel1，this.GetType()，"click"，"alert('提示信息')"，true)； 就可以正常的弹出alert对话框了。

    需要注意的是，如果在页面中有多个UpdatePanel，如果每个UpdatePanel的UpdateMode的属性值都是“always”(默认值)，则可以使用那个UpdatePanel的实例作为参数；如果每个UpdaePanel的UpdateMode属性值为conditional，那么就必须使用正在更新的那个UpdatePanel作为参数，这样脚本才能起作用。

6  小结

    AJAX因具有独特的优势，迅速成为Web研究热点，并在实际开发得到广泛应用，使网页开发的效能得到了很大的扩展。本文从AJAX的理论出发，引申到ASP.NET AJAX的原理，总结了利用VS2005开发工具和ASP.NET AJAX框架开发WEB应用程序中的若干问题，为Web应用的开发提供了很好的借鉴作用。ASP.NET AJAX将会是Web开发中重要的利器，应用也将会越来越广泛。

参考文献

[1]奚江华. ASP.NET 2.0 开发详解—使用C#[M].北京： 清化大学出版社，2006

[2]谢小魁. Ajax技术及其在WebGIS中的应用.计算机与信息技术[J].2007，第3期

[3]微软官方网站： http：//www.asp.net/ajax

[4]陈冠军.征服ASP.NET 2.0 Ajax——Web开发技术详解[M].北京：人民教育出版社，2007

[5]http：//weblogs.asp.net/leftslipper/archive/2007/02/26/ sys-webforms-pagerequestmanagerparsererrorexception-what-it-is-and-how-to-avoid-it.aspx