JavaScript网络编程

一、前端数据请求方式

1.前后端分离的优势

早期的网页都是通过后端渲染来完成的:服务器端渲染(SSR,server side render):

  • 客户端发出请求 -> 服务端接收请求并返回相应HTML文档 -> 页面刷新,客户端加载新的HTML文档;

服务器端渲染的缺点:

  • 当用户点击页面中的某个按钮向服务器发送请求时,页面本质上只是一些数据发生了变化,而此时服务器却要将重绘的整个页面再返回给浏览器加载,这显然有悖于程序员的“DRY( Don‘t repeat yourself )”原则;
  • 而且明明只是一些数据的变化却迫使服务器要返回整个HTML文档,这本身也会给网络带宽带来不必要的开销。

有没有办法在页面数据变动时,只向服务器请求新的数据,并且在阻止页面刷新的情况下,动态的替换页面中展示的数据呢?

  • 答案正是“AJAX”。

AJAX是“Asynchronous JavaScript And XML”的缩写(异步的JavaScript和XML),是一种实现无页面刷新获取服务器数据的技术。

  • AJAX最吸引人的就是它的异步特性,也就是说它可以在不重新刷新页面的情况下与服务器通信,交换数据,或更新页面。

你可以使用AJAX最主要的两个特性做下列事:

  • 在不重新加载页面的情况下发送请求给服务器;
  • 接受并使用从服务器发来的数据。

2.网页的渲染过程

2.1服务器端渲染

JavaScript网络编程_第1张图片

2.2前后端分离

JavaScript网络编程_第2张图片

二、HTTP协议解析

1.什么是HTTP?

什么是HTTP呢?我们来看一下维基百科的解释:

  • 超文本传输协议(英语:HyperText Transfer Protocol,缩写:HTTP)是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议;
  • HTTP是万维网的数据通信的基础,设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法;
  • 通过HTTP或者HTTPS协议请求的资源由统一资源标识符(Uniform Resource Identifiers,URI)来标识;

HTTP是一个客户端(用户)和服务端(网站)之间请求和响应的标准

  • 通过使用网页浏览器、网络爬虫或者其它的工具,客户端发起一个HTTP请求到服务器上指定端口(默认端口为80);
    • 我们称这个客户端为用户代理程序(user agent);
  • 响应的服务器上存储着一些资源,比如HTML文件和图像。
    • 我们称这个响应服务器为源服务器(origin server);

2.网页中资源的获取

我们网页中的资源通常是被放在Web资源服务器中,由浏览器自动发送HTTP请求来获取、解析、展示的。

JavaScript网络编程_第3张图片

目前我们页面中很多数据是动态展示的:

  • 比如页面中的数据展示搜索数据表单验证等等,也是通过在JavaScript中发送HTTP请求获取的;

3.HTTP的组成

一次HTTP请求主要包括:请求(Request)和响应(Response)

JavaScript网络编程_第4张图片

4.HTTP的版本

HTTP/0.9

  • 发布于1991年;
  • 只支持GET请求方法获取文本数据,当时主要是为了获取HTML页面内容;

HTTP/1.0

  • 发布于1996年;
  • 支持POST、HEAD等请求方法,支持请求头、响应头等,支持更多种数据类型(不再局限于文本数据) ;
  • 但是浏览器的每次请求都需要与服务器建立一个TCP连接,请求处理完成后立即断开TCP连接,每次建立连接增加了性能损耗;

HTTP/1.1(目前使用最广泛的版本)

  • 发布于1997年;
  • 增加了PUT、DELETE等请求方法;
  • 采用持久连接(Connection: keep-alive),多个请求可以共用同一个TCP连接;

2015年,HTTP/2.0

2018年,HTTP/3.0

5.HTTP的请求方式

在RFC中定义了一组请求方式,来表示要对给定资源执行的操作:

  • GET:GET 方法请求一个指定资源的表示形式,使用 GET 的请求应该只被用于获取数据。
  • HEAD:HEAD 方法请求一个与 GET 请求的响应相同的响应,但没有响应体。
    • 比如在准备下载一个文件前,先获取文件的大小,再决定是否进行下载;
  • POST:POST 方法用于将实体提交到指定的资源。
  • PUT:PUT 方法用请求有效载荷(payload)替换目标资源的所有当前表示;
  • DELETE:DELETE 方法删除指定的资源;
  • PATCH:PATCH 方法用于对资源应部分修改;
  • CONNECT:CONNECT 方法建立一个到目标资源标识的服务器的隧道,通常用在代理服务器,网页开发很少用到。
  • TRACE:TRACE 方法沿着到目标资源的路径执行一个消息环回测试。

在开发中使用最多的是GETPOST请求;

  • 在后续的后台管理项目中,我们也会使用PATCH、DELETE请求

6.HTTP Request Header

在request对象的header中也包含很多有用的信息,客户端会默认传递过来一些信息:

JavaScript网络编程_第5张图片

content-type是这次请求携带的数据类型

  • application/x-www-form-urlencoded:表示数据被编码成以 ‘&’ 分隔的键 - 值对,同时以 ‘=’ 分隔键和值
  • application/json:表示是一个json类型;
  • text/plain:表示是文本类型;
  • application/xml:表示是xml类型;
  • multipart/form-data:表示是上传文件;

content-length:文件的大小长度

keep-alive

  • http是基于TCP协议的,但是通常在进行一次请求和响应结束后会立刻中断
  • 在http1.0中,如果想要继续保持连接:
    • 浏览器需要在请求头中添加 connection: keep-alive;
    • 服务器需要在响应头中添加 connection: keey-alive;
    • 当客户端再次放请求时,就会使用同一个连接,直接一方中断连接;
  • 在http1.1中,所有连接默认是 connection: keep-alive的;
    • 不同的Web服务器会有不同的保持 keep-alive的时间;
    • Node中默认是5s中;

accept-encoding:告知服务器,客户端支持的文件压缩格式,比如js文件可以使用gzip编码,对应 .gz文件;

accept:告知服务器,客户端可接受文件的格式类型;

user-agent:客户端相关的信息;

7.HTTP Response响应状态码

Http状态码(Http Status Code)是用来表示Http响应状态的数字代码:

  • Http状态码非常多,可以根据不同的情况,给客户端返回不同的状态码;
  • MDN响应码解析地址:https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/web/http/status

JavaScript网络编程_第6张图片

扩展推荐:Fe-Helper插件,可以格式化json数据

三、XHR的基本用法

1.Ajax发送请求

AJAX 是异步的 JavaScript 和 XML(Asynchronous JavaScript And XML)

  • 它可以使用 JSON,XML,HTML 和 text 文本等格式发送和接收数据;

如何来完成AJAX请求呢?

  • 第一步:创建网络请求的AJAX对象(使用XMLHttpRequest)
  • 第二步:监听XMLHttpRequest对象状态的变化,或者监听onload事件(请求完成时触发);
  • 第三步:配置网络请求(通过open方法);
  • 第四步:发送send网络请求;
// 1.创建XMLHttpRequest对象
const xhr = new XMLHttpRequest()

// 2.监听状态的改变(宏任务)
xhr.onreadystatechange = function() {
    // console.log(xhr.response)
    if (xhr.readyState !== XMLHttpRequest.DONE) return

    // 将字符串转成JSON对象(js对象)
    const resJSON = JSON.parse(xhr.response)
    const banners = resJSON.data.banner.list
    console.log(banners)
}

// 3.配置请求open
// method: 请求的方式(get/post/delete/put/patch...)
// url: 请求的地址
xhr.open("get", "http://123.207.32.32:8000/home/multidata")

// 4.发送请求(浏览器帮助发送对应请求)
xhr.send()

2.XMLHttpRequest的state(状态)

事实上,我们在一次网络请求中看到状态发生了很多次变化,这是因为对于一次请求来说包括如下的状态:

JavaScript网络编程_第7张图片

注意:这个状态并非是HTTP的相应状态,而是记录的XMLHttpRequest对象的状态变化。

  • http响应状态通过status获取;

发送同步请求:

  • 将open的第三个参数设置为false

  • xhr.open("get", "http://127.0.0.1:8080/home", false)
    
// 1.创建XMLHttpRequest对象
const xhr = new XMLHttpRequest()

// 2.监听状态的改变(宏任务)
// 监听四种状态
// xhr.onreadystatechange = function() {
//   // 1.如果状态不是DONE状态, 直接返回
//   if (xhr.readyState !== XMLHttpRequest.DONE) return

//   // 2.确定拿到了数据
//   console.log(xhr.response)
// }

// 3.配置请求open
// async: false
// 实际开发中要使用异步请求, 异步请求不会阻塞js代码继续执行
xhr.open("get", "http://127.0.0.1:8000/home/multidata", false)

// 4.发送请求(浏览器帮助发送对应请求)
xhr.send()

// 5.同步必须等到有结果后, 才会继续执行
console.log(xhr.response)

console.log("------")
console.log("++++++")
console.log("******")

3.XMLHttpRequest其他事件监听

除了onreadystatechange还有其他的事件可以监听

  • loadstart:请求开始。
  • progress: 一个响应数据包到达,此时整个 response body 都在 response 中。
  • abort:调用 xhr.abort() 取消了请求。
  • error:发生连接错误,例如,域错误。不会发生诸如 404 这类的 HTTP 错误。
  • load:请求成功完成。
  • timeout:由于请求超时而取消了该请求(仅发生在设置了 timeout 的情况下)。
  • loadend:在 load,error,timeout 或 abort 之后触发。

我们也可以使用load来获取数据:

const xhr = new XMLHttpRequest()
// onload监听数据加载完成
xhr.onload = function() {
    console.log("onload")
}
xhr.open("get", "http://127.0.0.1:8000/home/multidata")
xhr.send()

4.响应数据和响应类型

发送了请求后,我们需要获取对应的结果:response属性

  • XMLHttpRequest response 属性返回响应的正文内容
  • 返回的类型取决于responseType的属性设置;

通过responseType可以设置获取数据的类型

  • 如果将 responseType 的值设置为空字符串,则会使用 text 作为默认值。
xhr.responseType = "json"

和responseText、responseXML的区别:

  • 早期通常服务器返回的数据是普通的文本和XML,所以我们通常会通过responseText、 responseXML来获取响应结果;
  • 之后将它们转化成JavaScript对象形式;
  • 目前服务器基本返回的都是json数据,直接设置为json即可;

5.HTTP响应的状态status

XMLHttpRequest的state是用于记录xhr对象本身的状态变化,并非针对于HTTP的网络请求状态。

如果我们希望获取HTTP响应的网络状态,可以通过statusstatusText来获取:

// 1.创建对象
const xhr = new XMLHttpRequest()

// 2.监听结果
xhr.onload = function() {
    console.log(xhr.status, xhr.statusText)
    // 根据http的状态码判断是否请求成功
    if (xhr.status >= 200 && xhr.status < 300) {
        console.log(xhr.response)
    } else {
        console.log(xhr.status, xhr.statusText)
    }
}

xhr.onerror = function() {
    console.log("onerror", xhr.status, xhr.statusText)
}

// 3.设置响应类型
xhr.responseType = "json"

// 4.配置网络请求
xhr.open("get", "http://1xx.xx.x.2:8000/home/multidata")

// 5.发送网络请求
xhr.send()

四、XHR的进阶和封装

1.GET/POST请求传递参数

在开发中,我们使用最多的是GETPOST请求,在发送请求的过程中,我们也可以传递给服务器数据。

常见的传递给服务器数据的方式有如下几种:

  • 方式一:GET请求的query参数
  • 方式二:POST请求 x-www-form-urlencoded 格式
  • 方式三:POST请求 FormData 格式
  • 方式四:POST请求 JSON 格式
const formEl = document.querySelector(".info")
const sendBtn = document.querySelector(".send")
sendBtn.onclick = function() {
    // 创建xhr对象
    const xhr = new XMLHttpRequest()

    // 监听数据响应
    xhr.onload = function() {
        console.log(xhr.response)
    }

    // 配置请求
    xhr.responseType = "json"

    // 1.传递参数方式一: get -> query
    // xhr.open("get", "http://1xx.xx.xx.32:1888/02_param/get?name=why&age=18&address=广州市")

    // 2.传递参数方式二: post -> urlencoded
    // xhr.open("post", "http://1xx.xx.xx.32:1888/02_param/posturl")
    // // 发送请求(请求体body)
    // xhr.setRequestHeader("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded")
    // xhr.send("name=why&age=18&address=广州市")

    // 3.传递参数方式三: post -> formdata
    // xhr.open("post", "http://1xx.xx.xx.32:1888/02_param/postform")
    // // formElement对象转成FormData对象
    // const formData = new FormData(formEl)
    // xhr.send(formData)

    // 4.传递参数方式四: post -> json
    xhr.open("post", "http://1xx.xx.xx.32:1888/02_param/postjson")
    xhr.setRequestHeader("Content-type", "application/json")
    xhr.send(JSON.stringify({name: "codermq", age: 18, height: 1.88}))
}

2.ajax网络请求封装

function mqajax({
    url,
    method = "get",
    data = {},
    headers = {}, // token
    success,
    failure
} = {}) {
    // 1.创建对象
    const xhr = new XMLHttpRequest()

    // 2.监听数据
    xhr.onload = function() {
        if (xhr.status >= 200 && xhr.status < 300) {
            success && success(xhr.response)
        } else {
            failure && failure({ status: xhr.status, message: xhr.statusText })
        }
    }

    // 3.设置类型
    xhr.responseType = "json"

    // 4.open方法
    if (method.toUpperCase() === "GET") {
        const queryStrings = []
        for (const key in data) {
            queryStrings.push(`${key}=${data[key]}`)
        }
        url = url + "?" + queryStrings.join("&")
        xhr.open(method, url)
        xhr.send()
    } else {
        xhr.open(method, url)
        xhr.setRequestHeader("Content-type", "application/json")
        xhr.send(JSON.stringify(data))
    }

    return xhr
}

// 调用者
mqajax({
    url: "http://1xx.xx.xx.1:1888/02_param/get",
    method: "GET",
    data: {
        name: "codermq",
        age: 18
    },
    success: function(res) {
        console.log("res:", res)
    },
    failure: function(err) {
        // alert(err.message)
    }
})

promise封装

function mqajax({
  url,
  method = "get",
  data = {},
  timeout = 10000,
  headers = {}, // token
} = {}) {
  // 1.创建对象
  const xhr = new XMLHttpRequest()

  // 2.创建Promise
  const promise = new Promise((resolve, reject) => {

    // 2.监听数据
    xhr.onload = function() {
      if (xhr.status >= 200 && xhr.status < 300) {
        resolve(xhr.response)
      } else {
        reject({ status: xhr.status, message: xhr.statusText })
      }
    }

    // 3.设置类型
    xhr.responseType = "json"
    xhr.timeout = timeout

    // 4.open方法
    if (method.toUpperCase() === "GET") {
      const queryStrings = []
      for (const key in data) {
        queryStrings.push(`${key}=${data[key]}`)
      }
      url = url + "?" + queryStrings.join("&")
      xhr.open(method, url)
      xhr.send()
    } else {
      xhr.open(method, url)
      xhr.setRequestHeader("Content-type", "application/json")
      xhr.send(JSON.stringify(data))
    }
  })

  promise.xhr = xhr

  return promise
}

3.延迟时间timeout和取消请求

在网络请求的过程中,为了避免过长的时间服务器无法返回数据,通常我们会为请求设置一个超时时间:timeout

  • 当达到超时时间后依然没有获取到数据,那么这个请求会自动被取消掉;
  • 默认值为0,表示没有设置超时时间;

我们也可以通过abort方法强制取消请求;

const xhr = new XMLHttpRequest()

xhr.onload = function() {
    console.log(xhr.response)
}
xhr.onabort = function() {
    console.log("请求被取消掉了")
}

xhr.responseType = "json"

// 1.超市时间的设置
xhr.ontimeout = function() {
    console.log("请求过期: timeout")
}
// timeout: 浏览器达到过期时间还没有获取到对应的结果时, 取消本次请求
// xhr.timeout = 3000
xhr.open("get", "http://1xx.xx.xx.x:1888/01_basic/timeout")

xhr.send()

// 2.手动取消结果
const cancelBtn = document.querySelector("button")
cancelBtn.onclick = function() {
    xhr.abort()
}

五、Fetch的使用详解

1.认识 Fetch 和 Fetch API

Fetch可以看做是早期的XMLHttpRequest的替代方案,它提供了一种更加现代的处理方案:

  • 比如返回值是一个Promise,提供了一种更加优雅的处理结果方式
    • 在请求发送成功时,调用resolve回调then;
    • 在请求发送失败时,调用reject回调catch;
  • 比如不像XMLHttpRequest一样,所有的操作都在一个对象上;

Fetch函数的使用:

Promise fetch(input[, init]);

  • input:定义要获取的资源地址,可以是一个URL字符串,也可以使用一个Request对象(实验性特性)类型;
  • init:其他初始化参数
    • method: 请求使用的方法,如 GET、POST;
    • headers: 请求的头信息;
    • body: 请求的 body 信息;

2.Fetch数据的响应(Response)

Fetch的数据响应主要分为两个阶段:

阶段一:当服务器返回了响应(response)

  • fetch 返回的 promise 就使用内建的 Response class 对象来对响应头进行解析;
  • 在这个阶段,我们可以通过检查响应头,来检查 HTTP 状态以确定请求是否成功;
  • 如果 fetch 无法建立一个 HTTP 请求,例如网络问题,亦或是请求的网址不存在,那么 promise 就会 reject;
  • 异常的 HTTP 状态,例如 404 或 500,不会导致出现 error;

我们可以在 response 的属性中看到 HTTP 状态:

  • status:HTTP 状态码,例如 200;
  • ok:布尔值,如果 HTTP 状态码为 200-299,则为 true;

阶段二,为了获取 response body,我们需要使用一个其他的方法调用。

  • response.text() —— 读取 response,并以文本形式返回 response;
  • response.json() —— 将 response 解析为 JSON;
fetch("http://1xx.xxx.x.x:8000/home/multidata1").then(res => {
    console.log(res)
    // console.log(res.json())
    // console.log(res.text())
    if (res.ok) {
        res.json().then(rs => {
            console.log(rs)
        })
    } else {
        console.log(res.status)
        console.log(res.statusText)
    }

}).catch(res => {
    console.log("err:" + res)
})

3.Fetch网络请求的演练

基于Promise的使用方案:

fetch("http://127.0.0.1/abc/cba").then(res => {
    return res.json()
}).then(res => {
    console.log("res:", res)
})

基于async、await的使用方案:

async function getData() {
    const response = await fetch("http://127.0.0.1/abc/cba")
    const data = await response.json()
    console.log("data:", data)
}
getData()

4.Fetch POST 请求

创建一个 POST 请求,或者其他方法的请求,我们需要使用 fetch 选项:

  • method:HTTP 方法,例如 POST,
  • body:request body,其中之一:
    • 字符串(例如 JSON 编码的),
    • FormData 对象,以 multipart/form-data 形式发送数据,
fetch("", {
    method: "post",
    headers: {
        "Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded"
    },
    body: "name=abc&age=18"
}).then(res => {
    return res.json()
}).then(res => {
    console.log("data:", res)
})
// 1.fetch发送get请求
// 1.1.未优化的代码
// fetch("http://1xxx:8000/home/multidata").then(res => {
//   // 1.获取到response
//   const response = res

//   // 2.获取具体的结果
//   response.json().then(res => {
//     console.log("res:", res)
//   })
// }).catch(err => {
//   console.log("err:", err)
// })

// 1.2. 优化方式一:
// fetch("http://1xxxx:8000/home/multidata").then(res => {
//   // 1.获取到response
//   const response = res
//   // 2.获取具体的结果
//   return response.json()
// }).then(res => {
//   console.log("res:", res)
// }).catch(err => {
//   console.log("err:", err)
// })

// 1.3. 优化方式二:
// async function getData() {
//   const response = await fetch("http://1xxx:8000/home/multidata")
//   const res = await response.json()
//   console.log("res:", res)
// }
// getData()


// 2.post请求并且有参数
async function getData() {
    // const response = await fetch("http://1xxx:1888/02_param/postjson", {
    //   method: "post",
    //   // headers: {
    //   //   "Content-type": "application/json"
    //   // },
    //   body: JSON.stringify({
    //     name: "why",
    //     age: 18
    //   })
    // })

    const formData = new FormData()
    formData.append("name", "why")
    formData.append("age", 18)
    const response = await fetch("http://1xxx:1888/02_param/postform", {
        method: "post",
        body: formData
    })

    // 获取response状态
    console.log(response.ok, response.status, response.statusText)

    const res = await response.json()
    console.log("res:", res)
}
getData()

六、文件上传

1.XMLHttpRequest文件上传

文件上传是开发中经常遇到的需求,比如头像上传、照片等。

  • 要想真正理解文件上传,必须了解服务器如何处理上传的文件信息;
<body>
  <form action="" method="post">
    <input type="file" name="file" id="file">
    <button type="button">文件上传button>
  form>
  <script>
    const fileEl = document.querySelector("#file")
    const btn = document.querySelector("button")
    btn.onclick = function () {
      console.log(fileEl)
      const files = fileEl.files
      console.log(files)
      if (files.length > 0) {
        const formData = new FormData()
        formData.append("avatar", files[0])
        const xhr = new XMLHttpRequest()
        xhr.responseType = "json"
        xhr.onload = function () {
          console.log("响应结果:", xhr.response)
          const imgUrl = xhr.response.avatarURL
          const imgEl = new Image()
          imgEl.src = imgUrl
          document.body.append(imgEl)
        }
        xhr.open("post", "http://1xxx:1888/02_param/upload")
        xhr.send(formData)
      }
    }
  script>
body>

2.Fetch文件上传

Fetch也支持文件上传,但是Fetch没办法监听进度。

fetch("http://xxx:1888/02_param/upload", {
    method: "post",
    body: formData
}).then(res => {
    return res.json()
}).then(res => {
    const imgUrl = res.avatarURL
    const imgEl = new Image()
    imgEl.src = imgUrl
    document.body.append(imgEl)
})
}

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