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太原理工大学硕士研究生学位论文 a j a x riaw e b 开发框架研究、设计与实现 摘要 网络应用程序的开发模式正在经历着一个从胖客户端到瘦客户端，又逐 渐回归到胖客户端的这样一个螺旋式渐进发展过程。w e b 服务的种类逐渐 多样化，基于互联网技术的软件开发模式已经逐步成为大型应用软件开发 的首选。 传统的b s 软件开发结构，由于互动性和实时性的缺陷，已经无法满足 现实的需要，逐步显现出自身的缺陷。从软件开发的角度来看，仍属于重 量级过程。目前的b s 相对于c i s 结构，还有很多难实现的功能，难以满 足一些复杂的需求。随着越来越多的分布式应用采用b s 模式，人们希望 w e b 应用拥有快速部署和桌面应用功能强大的特性。 a j a x 技术极大的发掘了浏览器的潜力，开启了大量新的可能性。越来 越复杂的w e b 应用，不断冲击着传统的w e b 应用。r i a 架构的推出无疑 为b s 应用开发注入了活力。如何发挥r i a 架构的优势，同时又保持传统 结构的稳固性、简便性，并在此基础上建立适合应用开发的新型开发架构 是本文讨论的重点内容。 本文在总结分析a j a x 、r t a 、w e b 应用设计理论和方法的基础上，对 w e b 开发与框架、客户端编程模型进行详细研究，为解决现有的a j a x 框 架所面临的代码纠缠和代码分散问题，分析w e b 框架的原理与机制，提出 太原理工大学硕士研究生学位论文 一种基于a j a x 的r i a 客户端编程框架解决方案，设计相关的类与组件层 次，实现与服务器端中立的客户端编程模型。最后介绍了该框架在实际项 目系统中的应用，表明了框架具有松耦合、高效率的特点，并且有较好的 性能。 关键词：a j a x ，r i a ，w e b 框架，客户端，模型，性能 太原理工大学硕士研究生学位论文 r e s e a r c hd e s i g na n di 肝l e 姬n t a t i o no f 吣瞰r i aw e bd e v e l o p m e n tf 眦w o r k a bs t r a c t w e b a p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n tm o d e l i su n d e r g o i n gf r o mf a tc u s t o m e r p r e m i s e st oat h i nc l i e n t ，a n dg r a d u a l l yr e t u r nt ot h ef a tc l i e n ts u c ha ss p i r a l p r o g r e s s i v ed e v e l o p m e n tp r o c e s s b a s e do ni n t e m e tt e c h n o l o g y ，w e b s e r v i c e s g r a d u a l l yd i v e r s i f yt h et y p e s ，h e n c es o f t w a r ed e v e l o p m e n t m o d e lh a sb e c o m ea l a r g e s c a l ea p p l i c a t i o no fs o l u t i o nf o rs o f t w a r ed e v e l o p m e n t t r a d i t i o n a lb ss o f t w a r ed e v e l o p m e n ts t r u c t u r e ，i n t e r a c t i v ea n dr e a l - t i m e p r o b l e m ，h a sb e e nu n a b l et om e e tt h en e e do fr e a l i t y ，a n dg r a d u a l l ys h o w i n g i t s f l a w s f r o mt h ep o i n to fv i e wo fs o f t w a r ed e v e l o p m e n t ，i t sb r o u g h td e v e l o p m e n t c o m p l e x i t yo f t h ep r o b l e ma n d e x c e s s i v e l yh i g hc o s t s 。w h i c hi ss t i l la h e a v y w e i g h tp r o c e s s t h ec u r r e n t b st oc ss t r u c t u r e ，t h e r ea r es t i l lm a n yd i f f i c u l t i e s t oa c h i e v et h ef u n c t i o n ，i ti sd i f f i c u l tt om e e tt h en e e d so fs o m ec o m p l e x i t y a s m o r ea n dm o r ed i s t r i b u t e da p p l i c a t i o n su s i n gb sm o d e ，i ti sh o p e dt h a ta tt h e s a m et i m eh a sd i s t r i b u t e da p p h c a t i o nw e ba p p l i c a t i o nr a p i dd e p l o y m e n ta n d d e s k t o pa p p l i c a t i o n sp o w e r f u lf e a t u r e s 太原理工大学硕士研究生学位论文 a j a x t e c h n o l o g yt oe x p l o r et h eg r e a tp o t e n t i a lo f t h eb r o w s e r ，o p e n i n gu p al o to fn e wp o s s i b i l i t i e s w e bi n c r e a s i n g l yc o m p l e xa p p l i c a t i o n s ，t h ei m p a c to n t h et r a d i t i o n a lw e b a p p l i c a t i o n r i af r a m e w o r kf o rt h ei n t r o d u c t i o no f d o u b t b sa p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n ti n j e c t e dv i t a l i t y h o wt ob r i n gi n t op l a yt h e a d v a n t a g e so fr i af r a m e w o r k ，w h i l em a i n t a i n i n gt h et r a d i t i o n a ls t r u c t u r eo f s t a b i l i t y ，s i m p l i c i t y ，a n do nt h i sb a s i sf o rt h ee s t a b l i s h m e n to ft h e n e w a p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n tf r a m e w o r ki st h ef o c u so f d i s c u s s i o ni nt h i sp a p e r t h i sp a p e ra n a l y s i sa j a x ，r i a ，w e bd e s i g nt h e o r ya n dm e t h o do f a p p l i c a t i o no nt h eb a s i so fd e v e l o p m e n ta n dw e b f r a m e w o r k ，c l i e n t p r o g r a m m i n gm o d e l i n t ot h ed e t a i l e ds t u d y ，i no r d e rt os o l v et h ee x i s t i n ga j a x f r a m e w o r ks t r u g g l ef a c e db yt h ec o d ea n dc o d ed e c e n t r a l i z e d ，w e b f r a m e w o r k o fp r i n c i p l e sa n dm e c h a n i s m s ，ar i ab a s e do nt h ea j a xc l i e n tp r o g r a m m i n g f r a m e w o r ks o l u t i o n ，d e s i g na n dc o m p o n e n t so ft h er e l e v a n tl e v e l ， i m p l e m e n t a t i o na n d s e r v e rn e u t r a lc l i e n tp r o g r a m m i n gm o d e l f i n a l l y ，t h ea c t u a l p r o j e c ts y s t e mi nt h ef r a m e w o r k o ft h ea p p l i c a t i o no faf r a m e w o r kv e r i f i e dt h a t t h i sf r a m e w o r kw a sl o o s e l yc o u p l e d ，h i g h l y e f f i c i e n tc h a r a c t e r i s t i c s ，a n db e t t e r p e r f o r m a n c e k e yw o r d s ：a j a x ，r i a , w e bf r a m e w o r k ，c l i e n t ，m o d e l ，p e r f o r m a n c e i v 声明户明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文 不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究 做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的 法律责任由本人承担。 论文作者签名： 日期：一塑哆! f 二乒 关于学位论文使用权的说明 - 本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其 中包括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印 件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文； 学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为：目的， 复制赠送和交换学位论文；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容( 保密学位论文在解密后遵守此规定) 。 签 之t - i ：也 i 导师签名： 司鸳2 右毒兰 。l 乞 一 p 日期：上? p ：6 幺 日期：一印吩多够 太原理工大学硕士研究生学位论文 1 1 课题背景 第一章绪论 随着计算机技术和网络技术的快速发展，i n t e m e t 网已遍及世界，为一亿多用户提 供着多样化的网络信息服务。网络时代的到来，经济、文化、军事和社会将更加强烈的 依赖于网络。 互联网技术从早期的简单静态w e b 页面发展到动态的w e b 页面，人们可以和服 务器端进行信息交互，提交数据，并由服务器运行一定的处理逻辑，处理用户数据，并 将结果反馈回客户端。对服务器端的开发也经历了一个漫长的发展历程，从早期的c g i ， 发展到p h p ，a s p ，j s p ，c o l d f u s i o n ，一直到最近流行的a s p n e t 以及基于j 2 e e 的 s e r v l e t ，e j b ，s t r u t s ，s p r i n g ，j s f 等等；从早期的面向过程的编程发展到面向对象编程， 从简单的开发模式到成熟的m v c 开发模式。 服务端开发技术的发展，人们在此基础上提出了b ( b r o w s e r ) s ( s e r v e r ) 的软件设计结 构，即客户端采用浏览器，只安装维护一个服务器。相对于c ( c l i e n t ) s ( s e r v e r ) 结构，它 不需要再考虑将应用部署到数以千计的用户机器上，只需要在服务器上部署程序，软件 升级也仅仅升级服务端的程序，这使维护工作量大大减少。另外c s 软件一般是采用两 层结构，客户端与数据库服务器直接交互，而b s 则采用三层结构，客户端与数据库服 务器加入了一层业务逻辑层，将大量的处理逻辑放到业务逻辑层而不是客户端来运行， 大大降低了对客户端的要求。同时b s 相对于c s 来说，在数据一致性、实时性和安全 性方面都有较好的表现，所以人们越来越倾向于采用b s 的软件结构系统。但是，随着 b s 结构的广泛应用，人们发现该结构也存在下列一些问题： 服务器端压力过大，没有充分利用客户端的资源。 b s 结构实现的是一种瘦客户端，即将业务逻辑全部由服务端来实现，而客户端基 本不实现业务逻辑，这样所有的压力都放在服务器。随着硬件技术的更新，很多客户端 太原理工大学硕士研究生学位论文 具有闲置的能力来处理一部分业务逻辑，缓解服务端的压力，但是传统的b s 结构并不 能充分调用客户端的闲置资源。 没有做到数据的按需获取，无法实现页面部分加载和部分刷新 有时人们仅仅需要从服务端获取少量数据，但是服务器端却将数据连同页面冗余信 息一并返回，客户端重新加载。这样就加大了服务器端的负担，增加了网络流量，浪费 了网络带宽，并延长了用户的响应时间。 在软件的流畅性和快捷性上与c 缁结构相比略有欠缺。 b s 程序每次与服务端交互都需要重新刷新页面，无法实现无刷新提交数据，这样 用户就有个等待过程，无法达到像c s 程序一样的实时响应。 正是由于传统b s 程序的这些缺陷，人们尝试采用一些新的技术来对传统b s 架构 的程序进行改进，如舢巾l e t j a v a s c r i p t , f l a s h ，d h t m l ，c s s ，x m l 等等。然而它们都存 在着各种各样的不足：有的需要客户端插件的支持，有的存在版本差异和标准的不同， 无法实现通用性，单独使用这些技术都不能有效的解决上述的问题。直到2 0 0 5 年2 月， a d a p t i v ep a t h 的j e s s e j a m e sg a r r e t t 在他的文章a j a x ：an e w a p p r o a c h t ow e b a p p l i c a t i o n t m 中，提出了a j a x ( a s y n c h r o n o u sj a v a s c r i p ta n dx m l ，即异步j a v a s c r i p t 和 x m l ) 技术，才使解决上述问题成为可能。同时，a j a x 框架的出现，代表着w e b 2 0 时 代的来临。自2 0 0 5 年开始，由g o o g l e 公司发起，a p a c h e ，微软等组织或公司推广的 a j a x 框架技术，迅速在2 0 0 6 、2 0 0 7 年在国内外各个大小企业应用系统得到了普及， 无论是商业主页，还是e - m a i l 服务，抑或是目前极为流行的b l o g 主页，随处可见 a j a x 搭建的页面和服务。 1 2 研究动机与意义 传统的分布式开发模型虽然功能强，扩展性好，但是却带来了开发成本以及开发复 杂性过高的问题，从软件开发的角度来看，仍属于重量级过程。目前的b s 相对于c s 结构，还有很多难实现的功能，难以满足一些复杂的需求。随着越来越多的分布式应用 采用b s 模式，人们希望分布式应用同时拥有w e b 应用快速部署和桌面应用功能强大 的特性。 传统b s 系统都是基于无连接、无状态的h i q p 协议，使用浏览器承载客户端界面 和主要功能，客户端功能受到浏览器的限制。同时应用程序都是建立在基于页面之上， 2 太原理工大学硕士研究生学位论文 一个应用程序是一个响应h r r 呼请求的服务的过程的集合。每一个过程需要包含一个 h t m l 页面并且在响应客户端浏览器的访问时把它返回给客户端。这就造成了如下的一 些问题： 基于页面的应用程序采用h t m l ，j a v a s c r i p t 脚本语言混合编程，对于开发高复杂 度的系统显得效率低下，不利于代码重用和程序的维护； 客户端使用h t r p 请求向服务器提交数据，服务器和客户端浏览器之间只能用 h t t p 参数传递变量值，并且把全局变量保存在服务器的用户s e s s i o n 里。而服务器响 应后返回的必须是h t m l 、j a v a s c r i p t 文档，受浏览器的限制，难以实现一些复杂的功 能，也不容易设计出人性化的界面； a j a x 的出现，在一定程度上解决了这些问题。但是如何与现有的m v c 设计模式 和w e b 服务器端相结合，特别是实现松耦合的结合，仍然没有很好的解决方案。如果 采用传统的面向对象编程，必然会带来代码分散和代码纠缠的问题。系统关注点涉及到 多个模块，其相关实现代码也就得遍布在这些模块里，这样程序员不得不在多个模块中 进行代码维护，增加工作量同时也增加了出错的几率，加大系统维护的难度。每个模块 中不但要考虑本身的业务逻辑，还需要考虑a j a x 的处理。这样不仅增加了对开发人员 的要求，还降低了代码的可理解性和可维护性。 a j a x 基于构建胖客户端的w e b 应用程序的特性，以及可开发友好的用户界面， 良好的交互性和互操作性，使其得到越来越多的人的青睐。并将其列入w e b 2 0 的核心 技术。 因此，充分利用a j a x 技术，实现良好的编程模型，使开发人员需要将主要精力投 入分析、构建业务逻辑的应用上，而非繁杂的代码工程。将相同类型问题的解决途径进 行抽象，抽取成一个个应用框架。 目前业界基于a j a x 的框架很多，但是质量参差不齐，有的仅仅是简单的实现，有 的是从客户端到相关服务器的一整套完整的解决方案。但是大部分框架仍然需要将服务 端处理程序与业务逻辑程序混合在一起，没有有效的解决代码分散和代码纠缠问题。 m i c r o s o f t ，g o o g l e 都己经推出了a j a x 应用框架，开源社区的d w r 和z k 也是目前比 较优秀的框架。总的来说，目前主流a j a x 框架都是基于动态w e b 技术的，如何使用 a j a x 技术，结合w e b 开发模式与研究领域的设计方法，研究a j a x 客户端编程的理 太原理工大学硕士研究生学位论文 论，将a j a x 与现有的软件开发模式相结合，仍然具有很大的研究价值，具有一定创新 性和研究性的。 1 3 目前研究现状 自a j a x 被提出以后，各种各样的社区和组织都在做自己的扩展和实现以各种支持 a j a x 的推广。首先微软最早在自己的n e t 框架中给出了基于a j a x 的扩展和实现， 而后2 0 0 6 年2 月包括i b m 、g 0 0 g l e 、雅虎、甲骨文和b e a 系统等许多高科技公司 宣布共同支持一个开源软件计划 o p e na j a x ”，全力推广a j a x 这种新兴的w e b 开发 技术，值得一提的是这是自u n i x 诞生以后第一次有如此多的公司参与的计划，由此可 见a j a x 的非凡影响力 随着人们对a j a x 认识的不断深入和a j a x 的不断发展，a j a x 所涵盖的技术的范 围也变得更为广泛，例如相比最原始的a j a x 定义又加入了新的数据交换格式j s o n 、 可升级矢量图像s v g 、矢量可标记语言v m l 等等。对w e b 开发而言，a j a x 已经成 为一种新的设计模式，它的提出不仅是对传统的w e b 应用的巨大冲击，同时还为w e b 开发带来了极大的挑战。同时，w e b2 0 时代的到来，使a j a x 更是成为开发个性化、 中心化和信息自主化网络应用强有力的代表技术之一。 a j a x 不只是学术上的研究，也有很多公司将a j a x 应用到其企业级的开发产品中。 如g o o g l e 的g o o g l em a p s ，g m a i l , g o o g l eg r o u p ，f l i c k r 也在其网站使用了a j a x 技术， 用于用户图片的提交与共享，此外还有a m a z o n 的a 9 c o r n 搜索引擎等。 可以预见，随着a j a x 技术的发展，客户端会越来越厚，逻辑会越来越复杂，保持 客户端的中立性和可移植性，对提高软件复用度和保护客户的投资有重要意义。服务器 端只需要考虑内部的业务逻辑和提供什么样的服务，不必再动态处理任何客户端代码。 这有利于保护客户的投资，也能促进服务器端按照面向服务的方式开发，提高了应用程 序开发的效率。 详细的目前现有服务器端与客户端框架对比及分析，请参见第三章内容。 1 4 研究内容与主要贡献 本文研究的主要工作是研究各种框架的基础，设计和实现了一个独立于服务器的 a j a x r i aw e b 客户端开发框架，以此来解决现有的w e b 系统中传输的数据量大、客 4 太原理工大学硕士研究生学位论文 户端资源没有有效利用的问题。该开发框架具有良好的软件体系结构，采用了多种架构 设计模式( 如多层结构、m v c 模式、i o c 模式等) ，保证了程序具有松耦合性和易扩展性， 并提供了一些常用的可复用构件，实现了w e b 应用系统的基础功能，提供丰富的跨浏 览器组件，灵活采用j s o n x m l 为交换格式，使得服务端表示层的负荷真正减轻， 从而达到客户端的r i a 应用。 开发框架宏观上将a j a x 的处理这个横切关注点与系统中的核心关注点进行分离， 微观上将该横切关注点的实现封装在具体的组件中，使开发的系统代码变的清晰，核心 模块之间的独立性增强，代码的重用率提高，系统变得更易维护和扩展。帮助开发人员 获得最大程度的框架复用，快速开发应用系统。 具体研究内容如下： 1 、分析与研究a j a x 技术的概念、a j a x 的构成，并详细研究x h r 对象以及a j a x 中客户端与服务器的异步通信机理。 2 、阐述r i a 的概念、客户端框架如何解决面向对象编程所面临的问题，研究设计 原则和开发步骤。 3 、构建一个独立于服务器平台的客户端a j a x 框架，实现核心关注点，提出基于 a j a x 的客户端w e b 开发框架解决方案，并完成对开发过程的分析、建模与实现。 4 、开发出基于j s o n 数据格式的解析器，对数据通信队列、a j a x 应用中的数据传 输效率进行优化，提升框架的运行性能，方便开发人员使用本框架进行企业应用系统的 开发。 5 、从项目背景出发，介绍该框架体系在山西电力内容管理系统中的p o r t e t 应用、 c h a r t a c c e s sv 1 0 0 中i n s t a n t m e s s e n g e r 的实际应用，并对两者不同应用范围涉及到的性 能进行分析，最后对框架进行总结，指出框架的不足之处，提出进一步改进的方向。 5 太原理工大学硕士研究生学位论文 第二章技术概述 本章主要讨论基于w e b 的框架支持、开发相关的技术原理。 2 1w e b2 0 概述 w e b2 0 的概念是2 0 0 4 年3 月o r e i u y 公司的d a l ed o u g l a e r t y 与m e d i a l i v e 公司的 c r a i gc l i n e 在一个头脑风暴会议上提出的。o r e i l l y 公司副总裁d a l ed o u g h e v y 在这次会 议上指出：“网络非但没有破灭，而且随着许多令人激动的新程序和网站让人惊讶的突 然出现，网络比以往的作用更重要。, , l z l w e b2 0 是互联网的一次理念和思想体系的升级换代。原来自上而下的、少数资源 控制者集中控制主导的互联网体系，现在转变为自下而上的、由用户集体智慧和力量主 导的互联网体系。w e b2 o 内在的动力来源是将互联网的主导权交还个入，从而充分发 掘了个人的积极性。广大个人所贡献的影响和智慧以及个人联系形成的社群影响替代了 原来少数人的影响，从而极大地解放了个人的创作和贡献的潜能，使互联网的创造力上 升到了新的量级。 w e b2 0 不单纯是技术或者解决方案，而是一套可执行的理念体系，实践着网络社 会化和个性化的理想。具体的说从模式上是单纯的读向写、共同建设的发展。w c b2 d 是以f l i c k r , t r i b e s 等网站为代表，以b l o g ，t a g ，s n s ，r s s ，w i k i 等社会软件的应用为核 心，依据六度分隔、分形、x m la j a x 等新理论和技术实现的互联两新一代模式。 2 ，2a j a x 技术 w e b 服务器每时每刻要处理海量的数据请求，频繁的操作导致了数据的重复请求， 不但加大了服务器的负担，而且造成用户界面的闪烁或白屏。 6 太原理工大学硕士研究生学位论文 针对以上问题，2 0 0 5 年2 月j e s s ej a m e sg a r r e t t f t ! 提出了a j a x 这个概念，a j a x 是 a s y n c h r o n o u sj a v a s c r i p ta n dx m l 的缩写。a j a x 并不是- - i - j 新的语言或技术，它实际 上是几项技术按一定方式的组合，在共同的协作中发挥各自的作用，它包括： 使用x h t m l 和c s s 标准化呈现； 使用d o m 实现动态显示和交互； 使用x m l 或j s o n 进行数据交换与处理； 使用x m l h t t p r e q u e s t 进行异步数据读取： 最后用j a v a s c r i p t 绑定和处理所有数据。 其中x m l h t t p r e q u e s t ，j a v a s c r i p t 和d o m 是a j a x 技术的核心。 图2 1 为a j a x 的工作原理，其相当于在用户和服务器之间加了个中间层a j a x 引擎，使用户操作与服务器响应异步化。图中可以看出，服务器与客户端交互之后，数 据更新与显示部分都是在客户端完成的。并不是所有的用户请求都提交给服务器，只有 确定需要从服务器读取新数据时再由a j a x 引擎代为向服务器提交请求。在使用a j a x 引擎后，用户从感觉上几乎所有的操作都会很快响应没有页面重载。 图2 - 1a j a x 的工作原理【3 1 f i g2 1a j a xp r o c e s sp r i n c i p l e 相比传统的w e b 应用而言，a j a x 应用交付给用户是的一个应用。图2 2 是传统 w e b 应用的生命周期，用户和应用会话的所有状态都保留在w e b 服务器上。用户在会 话中看到是一人系列的页面，每次的切换不可避免地要来服务器走一个来回。图2 3 为 a j a x 应用的生命周期。从图上可以看出，服务器交付一个客户端应用给浏览器，这个 太原理工大学硕士研究生学位论文 应用独立处理很多的用户交互，对于自己无法独立处理的交互，应用会以后台方式发送 请求给服务器，而不打断用户的操作流程。 图2 - 2 传统w e b 应用生命周期3 1 f i g2 - 2c l a s s i cw e ba p p l i c a t i o nl i f e c y c l e 2 2 ix m l h t t p r e q u e s t 对象 图2 - 3a j a x 应用生命周期f 3 1 f i g2 - 3a j a xa p p l i c a t i o nl i f e c y c l e x h r ( x m l h t t p r e q u e s t ) 最早是在m5 o 中实现的，主要是通过a c t i v e x 组件来创建 一个x h r 对象，由于它只能在m 中使用，所以大多数开发人员都没有采用x h r 对象。 但是现在m o z i l l a1 0 和s a f a r i1 2 已把它列为事实上的标准。w 3 c 组织虽然并没有将 x h r 列入标准，但是它的大部分功能已经涵盖在d o ml e v e l3 加载和保存规约( d o m l e v e l3b a da n ds a v ef i r e f o x ，s a f a r i ，s p e c i f i c a t i o n ) 这一新的提案中。所以它的大部分方 法都可以在o p e r a , k o n q u e r o r 和i n t e m e te x p l o r e r 中得到实现，这样就保证了a j a x 在各 个不同浏览器之间的通用性。 a j a x 的核心是j a v a s c r i p t 对象x h r ，是a j a x 引擎解决无需刷新整个页面就可以 从服务器获取数据的关键所在。该对象在i n t e r n e te x p l o r e r5 中首次引入，是一种支持异 步请求的技术。简而言之，x h r 为运行于浏览器中的j a v a s c r i p t 脚本提供了一种在页面 之内与服务器通信的手段。页面内的j a v a s c r i p t 可以在不刷新页面的情况下从服务器获 取数据，或者向服务器提交数据。x h r 的出现为w e b 开发提供了一种全新的可能性， 8 太原理工大学硕士研究生学位论文 甚至整个改变了人们对于w e b 应用由什么来组成的看法，它可以使我们以一种全新的 方式来做w e b 开发，为用户提供更好的交互体验。 在微软平台下x h r 是x m l h i q m 组件一个对象，它通过允许开发人员在w e b 页面内部使用x m l h t l l aa c t i v e x 组件扩展自身的功能，开发人员可以不用从当前的 w e b 页面导航而直接传输数据到服务器上或者从服务器取数据。它帮助减少了无状态连 接的痛苦，还可以排除下载冗余数据的需要。在其他w e b 浏览器平台下，例如m o z i u a , k o n q u e r o r 和o p e r a ，也创建自己的x m l 代理类- - x m l h t t p r e q u e s t 类。对于大多数情 况，x h r 对象和x m l h i i p 组件很相似，方法和属性也类似，如表2 一l 、2 2 所示： 表2 1x m l h t t p r e q u e s t 对象方法 t a b l e2 - 1x m l h t t p r e q u e s to b j e c tm e t h o d s 方法描述 a b o r t 停止当前请求 g e t a l l r e s p o n s e h e a d e r s 返回完整的h e a d s ，字符串类型 g e t r e s p o n s e h e a d e r 返回单个h e a d e r 标签，字符串类型 o p e n 设置请求目标u r l ，方法和其他参数 s e n d 发送请求 s e t r e q u e s t h e a d e r 设置h e a d e r 并和请求起发送 表2 - 2x m l h t t p r e q u e s t 对象属性 t a b l e2 - 2x m l h t t p r e q u e s to b j e c tp r o p e r t i e s 属性描述 o n r e a d y s t a t e c h a n g e状态改变的事件触发器 r e a d y s t a t e对象状态 o 一未初始化 1 一读取中 2 一己读取 3 一交互中 4 一完成 r e s p o n s e t e x t服务器返回的文本 r e s p o n s e x m l服务器返回的兼容d 0 b t 的x 札对象 s t a t u s 服务器返回的状态码，如 4 0 4 一文件未找到 2 0 0 一成功 s t a t u s t e x t 服务器返回的状态文本信息 基于a j a x 的应用具有如下优点： 9 太原理工大学硕士研究生学位论文 ( 1 ) 减轻服务器的负担。a j a x 的原则是“按需取数据”，最大程度地减少冗余的请求 和响应对服务器造成的负担，同时a j a x 可以把原来需要服务器做的许多事情放到客户 端来做。 ( 2 ) 无刷新更新页面，减少用户等待时间。当要读取大量的数据时，不会出现自屏或 访问超时的情况。在数据的读取过程中，用户所面对的是原来的页面内容。只有当数据 接收完毕之后才更新相应部分的内容，而这种更新是瞬间的。 ( 3 ) 带来更好的用户体验。由于用户等待时间的减少，提高了用户网络体验的质量。 ( 4 ) 充分利用资源。把一些传统方式下由服务器负担的工作转移到客户端，利用客户 端闲置的能力来处理数据，减轻服务器和网络的负担，节约带宽成本。 ( 5 ) 可以调用外部数据。 ( 6 ) 基于标准化的并被广泛支持的技术，不需要下载插件或者小程序。 ( 7 ) 进一步促进页面呈现和数据的分离。a j a x 在整个w e b 服务系统的位置决定了 a j a x 引擎只要从服务端获取x m l 或者其他格式的数据，便可定制整个w e b 界面。从 而可以使得服务端注重数据逻辑处理而不必关心w e b 界面的呈现，将数据呈现的工作 交给a j a x 引擎来做，这样有利于分工合作、减少非技术人员对页面的修改造成的w e b 应用程序错误、提高效率，更加适用于现在的分布式系统。 2 2 2x m u x s i j x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，可扩展标记语言) ，它具有一种开放的、可扩展 的、可自描述的语言结构。它是用来描述数据结构的一种语言，它使对某些结构化数据 的定义更加容易，并且可以通过他和其他应用程序交换数据。 x m l 是从s g m l ( s t a n d a r dg e n e r a l i z e dm a r k u pl a n g u a g e ，通用标识语言标准) 发展 出来的，它是国际上定义电子文件结构和内容描述的标准，是一种非常复杂的文档的结 构，主要用于大量高度结构化数据和其他各种工业领域，利于分类和索引。 x m l 是s g m l 的简化版，是w 3 c 组织于1 9 9 8 年2 月发布的标准，其目的是为了 规范互联网上数据交换的格式，以遵循统一的标准。它在s g m l 基础上，去掉语法定义 部分，适当简化d t d 部分，并增加了部分互联网的特殊部分。因此，x m l 也是一种置 标语言，基本上是s g m l 的一个子集。因为x m l 是一种树状结构，可以把形式与内容 1 0 太原理工大学硕士研究生学位论文 彻底分离，正是基于这个原因，可以使用x m l 将不同数据格式的数据进行转换，从而 达到数据交换的目的。 x s l t ( e x t e n s i b l es t y l es h e e tl a n g u a g et r a n s f o r m a t i o n s ，扩展样式表转换语言) ，它是 用来转换x m l 文档结构的语言，它可以把x m l 文档转化为另一文档形式( 如h t m l ) 。 在1 9 9 9 年1 1 月1 6 日w 3 c 组织正式发布x s l1 0 推荐版本。x s l t 是基于x m l 的， 它本身符合x m l 本身的语法规范。 x m l 非常适合于在异构环境下的数据交换，很好的实现内容与数据的分离，从而 在i n t e r n e t 领域得到广泛的应用，如w e bs e r v i c e s ，数据传输与数据交换，以及各种配 置文件的描述等。而在a l a x 中大多数情况下也是使用x m l 来实现服务端与客户端的 通信。 2 2 3c s s c s s ( c a s c a d i n gs t y l es h e e t s ，层叠样式表) ，它是由w 3 c 组织与1 9 9 4 年创建的，并在 w e b 中得到广泛的应用。w 3 c 在1 9 9 6 年1 1 月推荐使用c s s ，并批准了c s sl 级规范。 c s s l 级规范说明了用于h t m l 页面的属性。这些属性代替了传统的字体标签和其他“样 式”标记。1 9 9 8 年5 月，w 3 c 批准了c s s 2 级规范，将一些附加功能添加到1 级规范， 并引进了定位属性。这些属性代替了表格标签普遍的用法，用来设计页面元素的表示。 c s s 规范的最新版本是c s s2 1 ，它改进了某些属性，并删除了在当前浏览器里没有作 用或作用很小的属性。如今它已经在i n t e r n e te x p l o r e r6 ，n e t s c a p en a v i g a t o r7 ，m o z i u a , o p e r a 和s a f a r i 都得到了全面支持。 样式表提供了一种集中的方法来定义类型和显示的样式，它可以很方便的应用于页 面中各个独立的元素上。通过c s s 可以使用更丰富、更灵活的样式，可以在多个页面中 引用。 2 2 4d o m d o m ( d o c u m e n to b j e c tm o d e l ，文档对象模型) ，它是w 3 c 组织的一个规约，是处理 x m l 和h t m l 的标准a p i 之一。正因为它是一个标准，所以它可以以独立于平台和语 言的方式访问和修改一个文档的内容和结构，即它对文档的处理与编程语言无关，也与 操作系统无关。 太原理工大学硕士研究生学位论文 d o m 可以动态的访问和修改文档的内容，结构和显示方式。使用d o m ，可以将整 个w e b 页面的架构变成编程的对象，通过j a v a s c r i p t 来操作它们。这样就可以使a j a x 有效的实现页面的部分加载和部分更新。 d o m 实际上是以面向对象的方式描述的对象模型。 2 2 5j a v a s c r i p t j a v a s c r i p t 是n e t s c a p e 创建的脚本语言，建立原型时本来日q 做m o c h a ，正式发布之 前曾经改名为l i v e w i r e 和l i v e s c r i p t ，最后终于确定为j a v a s c r i p t 。 j a v a s c r i p t 是一种功能强大的基于对象的脚本语言。j a v as c r i p t 程序可以直接嵌入 h t m l 页面。与w e b 浏览器定义的d o m 一起使用时，j a v a s c r i p t 可以创建动态 h t m l ( d h t m l ) 内容，允许用户与客户端的w e b 应用程序交互。使用它的目的是与 h t m l , j a v a 脚本语言一起实现在一个w e b 页面中连接多个对象，与w e b 客户端进行 交互的作用，从而可以开发客户端的应用程序。 为了保证j a v a s c r i p t 在各种宿主环境中都可以正确编译和执行，e c m a ( e u r o p e a n c o m p u t e rm a n u f a c t u r e r sa s s o c i a t i o n ，欧洲电脑厂商协会) 制定了e c m a 2 6 2 正式标准，批 准j a v a s c r i p t 作为e c m as c r i p t 规约，根据这些标准编写的页面和脚本在遵循相应原则 的任何浏览器上都应该有相同的外观和表现。 2 3 砒a r i a ( r i c hi n t e m e ta p p l i c a t i o n ，富互联网应用) 是集桌面应用程序的最佳用户界面功 能与w e b 应用程序的普遍采用，快速、低成本部署以及互动多媒体通信的实时快捷于 一体的新一代网络应用程序。 h 嘞l 只给用户提供了非常有限的界面控制元素，而r i a 的用户界面提供了灵活 多样的界面控制元素，这些控制元素可以很好的与数据模型相结合。传统模型使用线性 的设计，提供给用户一些选择，然后用户发送选择结果给服务器。这种单一的模式不符 合应用程序的灵活交互的要求和用户的意愿。频繁的服务器请求和页面刷新有很多的缺 点，包括页面打开缓慢和降低网络带宽等。如果采用富客户界面，可以从以前的服务器 响应影响整个界面，转移到只有收到请求的应用程序部分才会做出相应的变化。这本质 太原理工大学硕士研究生学位论文 上意味着界面被分解成许多独立的模块，这些模块都会对收到的信息做出相应的反应， 有些会和服务器端进行交互，有些是这些模块之间的通信。 r i a 中的富客户技术通过提供可承载己编译客户端应用程序( 以文件形式，用h 耶【p 传递) 的运行环境，客户端应用程序使用异步客