【有趣JS连载】使用异步 JavaScript （第10章）

mac2025-01-06 16

REST API 和 XMLHttpRequest

如果你问我，我会说 JS 挺强大的。作为一种在浏览器中运行的脚本语言，它可以做所有类似的事情：

动态创建元素

添加互动性

等等。在第 8 章中，咱们从数组开始构建了一个 HTML 表格。硬编码数组是一个同步数据源，也就是说，可以直接在咱们的代码中使用它，无需等待。但是大多数时候，数据都是从后台请求过来的。网络请求始终是异步操作，而不是同步数据源:请求数据，服务器会有一定的延迟后才响应。

JS 本身没有内置的异步性:它是“宿主”环境(浏览器或 Node.j)，为处理耗时的操作提供了外部帮助。在第3章中，咱们看到了setTimeout 和 setInterval，这两个属于 Web API 的。浏览器提供了很多 API，其中还有一个叫XMLHttpRequest，专门用于网络请求。

事实上，它来自于以 XML 数据格式的时代。现在 JSON 是最流行的用于在 Web 服务之间移动数据的通信“协议”，但 XMLHttpRequest 这个名称最终被保留了下来。

XMLHttpRequest 也是 AJAX 技术的一部分，它是 “异步JavaScript和XML” 的缩写。AJAX 就是为了在浏览器中尽可能灵活地处理网络请求而诞生的。它的作用是能够从远程数据源获取数据，而不会导致页面刷新。当时这个想法几乎是革命性的。随着 XMLHttpRequest (大约13年前)的引入，咱们可以使用它来进行异步请求。

在上述的示例中：

创建一个新的 XMLHttpRequest 对象

通过提供方法和网址来打开请求

注册事件监听器

发送请求

XMLHttpRequest 是基于DOM事件的，咱们可以使用 addEventListener 或 onload 来监听“load”事件，该事件在请求成功时触发。对于失败的请求(网络错误)，咱们可以在“error”事件上注册一个侦听器：

有了这些知识，咱们就更好地使用 XMLHttpRequest。

通过 XMLHttpRequest 请求数据,构建 HTML 列表

从 REST API 提取数据后，咱们将构建一个简单的 HTML 列表。新建一个名为 build-list.html 的文件：

接下来，在同一个文件夹中创建一个名为 xhr.js 的文件。在这个文件中，创建一个新的 XHR 请求：

"use strict"; const request = new XMLHttpRequest();

上面的调用(构造函数方式)创建了一个 XMLHttpRequest 类型的新对象。与 setTimeout 等异步函数相反，我们把回调作为参数：

setTimeout(callback, 10000); function callback() { console.log("hello timer!"); }

XMLHttpRequest 基于 DOM 事件，处理程序回调注册在 onload 对象上。当请求成功时，load 事件触发。

"use strict"; const request = new XMLHttpRequest(); request.onload = callback; function callback() { console.log("Got the response!"); }

注册回调之后，我们可以使用 open() 打开请求。它接受一个 HTTP 方法

最后，我们可以使用 send() 发送实际的请求

在浏览器中打开 build-list.html，在控制台中会看到“Got the response!”，说明请求成功。如果你还记得第6章，每个常规 JS 函数都有一个对其宿主对象的引用。因为回调在 XMLHttpRequest 对象中运行，所以可以通过 this.response 获取服务器返回的数据。

保存文件并刷新 build-list.html。在控制台可以看到返回的数据，数据格式是字符串，有两种方法可以把它变成 JSON 格式：

方法一：在 XMLHttpRequest 对象上配置响应类型

方法二：使用 JSON.parse()

方法一：

方法二比较推荐，也符合咱们现在的编程习惯：

再次刷新build-list.html，会看到一个 JS 对象数组，每个对象都具有相同的结构：

这次，咱们没有像第8章那样手工创建数组，而是通过 REST API 接口请求数据。

使用 JS 构建 HTML 列表(和调试类)

这里咱们使用 ES6 类的方法来构建，还会使用私有类字段（在撰写本文时，Firefox不支持该字段）。在编写任何代码之前，都要思考一下，别人会“如何使用我的类”? 例如，另一个开发人员可以使用咱们的代码并通过传入来调用该类：

用于获取数据的 URL

要将列表附加到的 HTML 元素

const url = "https://academy.valentinog.com/api/link/";

有了这些要求，咱们就可以开始编写类代码了。目前，它应该接受构造函数中的两个参数，并拥有一个获取数据方法

class List { constructor(url, target) { this.url = url; this.target = target; } getData() { return "stuff"; } }

软件开发中的普遍观点是，除非有充分的理由要做相反的事情，否则不能从外部访问类成员和方法。在 JS 中，除非使用模块，否则没有隐藏方法和变量的原生方法（第2章）。即使是 class 也不能幸免于信息泄漏，但是有了私有字段，就能大概率避免这类问题。JS 私有类字段的目前还没有成标准，但大部分浏览器已经支持了，它用 # 来表示，重写上面的类：

class List { #url; #target; constructor(url, target) { this.#url = url; this.#target = target; } getData() { return "stuff"; } }

你可能不喜欢语法，但是私有类字段可以完成其工作。这种方式，我们就不能从外部访问 url 和 target：

有了这个结构，咱们就可以将数据获取逻辑移到 getData 中。

现在，为了显示数据，咱们在 getData 之后添加一个名为 render 的方法。render 将为我们创建一个 HTML 列表，从作为参数传递的数组开始：

注意 document.createElement()、document.createTextNode()和 appendChild()。咱们在第8章讲DOM 操作的时候见过。this.#target 私有字段将 HTML 列表附加到 DOM。现在，我想：

获取 JSON 响应后调用 render

当用户创建一个新的列表“实例”时立即调用 getData

为此，咱们在 request.onload 回调内部调用 render：

getData() { const request = new XMLHttpRequest(); request.onload = function() { const response = JSON.parse(this.response); // Call render after getting the response this.render(response); }; request.open("GET", this.#url); request.send(); }

另一方面，getData 应该在构造函数中运行:

constructor(url, target) { this.#url = url; this.#target = target; // Call getData as soon as the class is used this.getData(); }

完整代码：

尝试一下:在浏览器中刷新 build-list.html 并查看控制台

Uncaught TypeError: this.render is not a function

this.render 不是函数！会是什么呢？此时，你可能想要达到第6章或更高版本，可以调试代码。在 getData中的 this.render(response) 之后，添加 debugger 指令：

debugger 加了一个所谓的断点，执行将停止在那里。现在打开浏览器控制台并刷新build-list.html。下面是将在 Chrome 中看到的：

仔细查看“Scopes”选项卡。getData 中确实有一个 this，但它指向 XMLHttpRequest。换句话说，我们试图在错误的对象上访问 this.render。

为什么 this 不匹配？这是因为传递给 request.onload 的回调在 XMLHttpRequest 类型的宿主对象中运行，调用 const request = request = new XMLHttpRequest() 的结果。解决方法，在前几章中已经提到过了，可以使用箭头函数。

刷新 build-list.html 并检查它

Uncaught SyntaxError: Unexpected token u in JSON at position 0

很好，前面的错误消失了，但是现在 JSON.parse 出现了一个问题。我们很容易想象它与 this 有关。将debugger 向上移动一行

刷新build-list.html并在浏览器控制台中再次查看 Scopes 。response 是 undefined ，因为我们要访问的 this 是 List。这与箭头函数和类的行为一致(类默认为严格模式)。那么现在有什么解决办法吗?

从第8章 DOM 和 events 中了解到，作为事件监听器传递的每个回调都可以访问 event 对象。在该 event 对象中还有一个名为 target 的属性，指向触发事件的对象。吃准可以通过 event.target.response 获取响应回来的数据。

getData() { const request = new XMLHttpRequest(); request.onload = event => { const response = JSON.parse(event.target.response); this.render(response); }; request.open("GET", this.#url); request.send(); }

完整代码：

接着，继续探索 XMLHttpRequest 的发展：Fetch。

异步演变：从 XMLHttpRequest 到 Fetch

Fetch API 是一种用于发出 AJAX 请求的原生浏览器方法，它常常被诸如 Axios 之类的库所忽视。Fetch 与ES6 和新的 Promise 对象一起诞生于 2015 年。

另一方面，AJAX 从 1999 年开始就有了一套在浏览器中获取数据的技术。现在我们认为 AJAX 和 Fetch 是理所当然的，但是很少有人知道 Fetch 只不过是 XMLHttpRequest 的 “美化版”。Fetch 比典型的 XMLHttpRequest 请求更简洁，更重要的是基于 Promise。这里有一个简单的事例：

fetch("https://academy.valentinog.com/api/link/").then(function(response) { console.log(response); });

如果在浏览器中运行它，控制台将打印一个响应对象。根据请求的内容类型，需要在返回数据时将其转换为JSON

fetch("https://academy.valentinog.com/api/link/").then(function(response) { return response.json(); });

与你可能认为的相反，仅仅调用并没有返回实际的数据。由于response.json()也返回一个 Promise ，因此需要进一步才能获得 JSON 有效负载：

fetch("https://academy.valentinog.com/api/link/") .then(function(response) { return response.json(); }) .then(function(json) { console.log(json); });

Fetch 比 XMLHttpRequest 更方便、更干净，但它有很多特性。例如，必须特别注意检查响应中的错误。在下一节中，咱们将了解关于它的更多信息，同时从头重新构建 Fetch。

从头开始重新构建 Fetch API

为了更好的理解 Fetch 原理，咱们重写 fetch 方法。首先，创建一个名为fetch.html的新文件，内容如下：

<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Building Fetch from scratch</title> </head> <body> </body> <script src="fetch.js"></script> </html>

然后在相同的文件夹中创建另一个名为 fetch.js 的文件，内容如下：

"use strict"; window.fetch = null;

在第一行中，咱们确保处于严格模式，在第二行中，“取消”原始的Fetch API。现在咱们可以开始构建自己的 Fetch API 了。fetch 的工作方式非常简单。它接受一个 url并针对它发出一个 GET 请求:

fetch("https://academy.valentinog.com/api/link/").then(function(response) { console.log(response); });

当带有 then 的函数说明该函数是“可链”的，这意味着它返回一个 Promise。因此，在 fetch.js 中，咱们创建一个名为 fetch 的函数，它接受一个 url 并返回一个新的 Promise。创建 Promise，可以调用Promise 构造函数，并传入一个回调函数来解析和拒绝：

function fetch(url) { return new Promise(function(resolve, reject) { // do stuff }); }

完善代码：

在控制台中得到“Fake response!” 。当然，这仍然是一个无用的 fetch ，因为没有从 API 返回任何东西。让咱们在 XMLHttpRequest 的帮助下实现真正的行为。咱们已经知道了 XMLHttpRequest 创建请求方式。接着，将XMLHttpRequest 封装到咱们的 Promise 中

被拒绝的 Promise 由 catch 处理:

fetch("https://acdemy.valentinog.com/api/link/") .then(function(response) { console.log(response); }) .catch(function(error) { console.log(error); });

现在，如果 url 是错误的，会打印具体的错误信息到控制台。如果 url 正确，则打印请求到数据：

上述实现方式还不够完善。首先，咱们需要实现一个返回 JSON 的函数。实际的 Fetch API 生成一个响应，可以稍后将其转换为 JSON、blob 或文本，如下所示(对于本练习的范围，我们只实现 JSON 函数)

fetch("https://academy.valentinog.com/api/link/") .then(function(response) { return response.json(); }) .then(function(json) { console.log(json); })

实现该功能应该很容易。似乎 “response” 可能是一个单独带有 json() 函数的实体。JS 原型系统非常适合构建代码（请参阅第5章）。咱们创建一个名为 Response 的构造函数和一个绑定到其原型的方法（在fetch.js中）：

function Response(response) { this.response = response; } Response.prototype.json = function() { return JSON.parse(this.response); };

就这样，咱们我们可以在 Fetch 中使用 Response：

上面的代码在浏览器的控制台中打印一个对象数组。现在咱们来处理误差。Fetch 的真实版本比我们的 polyfill 复杂得多，但是实现相同的行为并不困难。Fetch 中的响应对象有一个属性，一个名为“ok”的布尔值。该布尔值在请求成功时设置为 true，在请求失败时设置为 false。开发人员可以通过引发错误来检查布尔值并更改 Promise处理程序。这是使用实际 Fetch 检查状态的方法：

fetch("https://academy.valentinog.com/api/link/") .then(function(response) { if (!response.ok) { throw Error(response.statusText); } return response.json(); }) .then(function(json) { console.log(json); }) .catch(function(error) { console.log(error); });

如你所见，还有一个 "statusText" 。在 Response 对象中似乎容易实现 "ok"和 "statusText"。当服务器响应成功，response.ok 为 true：

状态码等于或小于200

状态码小于 300

重构 Response 方法，如下所示：

function Response(response) { this.response = response.response; this.ok = response.status >= 200 && response.status < 300; this.statusText = response.statusText; }

这里不需要创建 "statusText"，因为它已经从原始 XMLHttpRequest 响应对象返回了。这意味着在构造自定义响应时只需要传递整个响应

但是现在咱们的 polyfill 有问题。它接受单个参数 "url"，并且仅对其发出 GET 请求。修复这个问题应该很容易。首先，我们可以接受第二个名为requestInit的参数。然后根据该参数，我们可以构造一个新的请求对象：

默认情况下，发出 GET 请求

如果提供，则使用 requestInit 中的 body、method 和 headers

首先，创建一个带有一些名为 body，method 和 headers 的属性的新 Request 函数，如下所示：

function Request(requestInit) { this.method = requestInit.method || "GET"; this.body = requestInit.body; this.headers = requestInit.headers; }

但在此之上，我们可以为设置请求头添加一个最小的逻辑

setRequestHeader 可以在 XMLHttpRequest 对象上直接使用。headers 对于配置 AJAX 请求很重要。大多数时候，你可能想在 headers 中设置 application/json 或身份验证令牌。

如果没有 body，则为空请求

带有一些有效负载的请求是 body 提供的

下面是完整的代码：

真正的 Fetch API 实现要复杂得多，并且支持高级特性。我们只是触及了表面。可以改进代码，例如，添加 headers 的逻辑可以独立存在于方法上。

此外，还有很大的空间可以添加新特性:支持 PUT 和 DELETE 以及更多以不同格式返回响应的函数。如果你想看到更复杂的获取 API polyfill，请查看来自 Github的工程师的 whatwg-fetch。你会发现与咱们的 polyfill 有很多相似之处。

总结

AJAX 让我们有机会构建流畅的、用户友好的界面，从而改变了我们构建 web 的方式。经典页面刷新的日子已经一去不复返了。

现在，咱们可以构建优雅的 JS 应用程序并在后台获取所需的数据。XMLHttpRequest是用于发出HTTP 请求的优秀的旧遗留的 API，今天仍在使用，但其形式有所不同: Fetch API。

结尾彩蛋

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