Javascript XMLHttpRequest
XMLHttpRequest 是一个内建的浏览器对象,它允许使用 JavaScript 发送 HTTP 请求。
虽然它的名字里面有 “XML” 一词,但它可以操作任何数据,而不仅仅是 XML 格式。我们可以用它来上传/下载文件,跟踪进度等。
现如今,我们有一个更为现代的方法叫做 fetch,它的出现使得 XMLHttpRequest 在某种程度上被弃用。
在现代 Web 开发中,出于以下三种原因,我们还在使用 XMLHttpRequest:
- 历史原因:我们需要支持现有的使用了
XMLHttpRequest 的脚本。 - 我们需要兼容旧浏览器,并且不想用 polyfill(例如为了使脚本更小)。
- 我们需要做一些
fetch 目前无法做到的事情,例如跟踪上传进度。
这些话听起来熟悉吗?如果是,那么请继续阅读下面的 XMLHttpRequest 相关内容吧。如果还不是很熟悉的话,那么请先阅读 Fetch 一章的内容。
XMLHttpRequest 基础
XMLHttpRequest 有两种执行模式:同步(synchronous)和异步(asynchronous)。
我们首先来看看最常用的异步模式:
要发送请求,需要 3 个步骤:
- 创建
XMLHttpRequest: - 初始化它,通常就在
new XMLHttpRequest之后: -
method —— HTTP 方法。通常是 "GET" 或 "POST"。 -
URL —— 要请求的 URL,通常是一个字符串,也可以是 URL 对象。 -
async —— 如果显式地设置为 false,那么请求将会以同步的方式处理,我们稍后会讲到它。 -
user,password —— HTTP 基本身份验证(如果需要的话)的登录名和密码。 - 发送请求。
- 监听
xhr事件以获取响应。 -
load —— 当请求完成(即使 HTTP 状态为 400 或 500 等),并且响应已完全下载。 -
error —— 当无法发出请求,例如网络中断或者无效的 URL。 -
progress —— 在下载响应期间定期触发,报告已经下载了多少。
let xhr = new XMLHttpRequest();
此构造器没有参数。
xhr.open(method, URL, [async, user, password])
此方法指定请求的主要参数:
请注意,open 调用与其名称相反,不会建立连接。它仅配置请求,而网络活动仅以 send 调用开启。
xhr.send([body])
这个方法会建立连接,并将请求发送到服务器。可选参数 body 包含了 request body。
一些请求方法,像 GET 没有 request body。还有一些请求方法,像 POST 使用 body 将数据发送到服务器。我们稍后会看到相应示例。
这三个事件是最常用的:
xhr.onload = function() {
alert(`Loaded: ${xhr.status} ${xhr.response}`);
};
xhr.onerror = function() { // 仅在根本无法发出请求时触发
alert(`Network Error`);
};
xhr.onprogress = function(event) { // 定期触发
// event.loaded —— 已经下载了多少字节
// event.lengthComputable = true,当服务器发送了 Content-Length header 时
// event.total —— 总字节数(如果 lengthComputable 为 true)
alert(`Received ${event.loaded} of ${event.total}`);
};
下面是一个完整的示例。它从服务器加载 /article/xmlhttprequest/example/load,并打印加载进度:
// 1. 创建一个 new XMLHttpRequest 对象
let xhr = new XMLHttpRequest();
// 2. 配置它:从 URL /article/.../load GET-request
xhr.open('GET', '/article/xmlhttprequest/example/load');
// 3. 通过网络发送请求
xhr.send();
// 4. 当接收到响应后,将调用此函数
xhr.onload = function() {
if (xhr.status != 200) { // 分析响应的 HTTP 状态
alert(`Error ${xhr.status}: ${xhr.statusText}`); // 例如 404: Not Found
} else { // 显示结果
alert(`Done, got ${xhr.response.length} bytes`); // response 是服务器响应
}
};
xhr.onprogress = function(event) {
if (event.lengthComputable) {
alert(`Received ${event.loaded} of ${event.total} bytes`);
} else {
alert(`Received ${event.loaded} bytes`); // 没有 Content-Length
}
};
xhr.onerror = function() {
alert("Request failed");
};
一旦服务器有了响应,我们可以在以下 xhr 属性中接收结果:
status
HTTP 状态码(一个数字):200,404,403 等,如果出现非 HTTP 错误,则为 0。
statusText
HTTP 状态消息(一个字符串):状态码为 200 对应于 OK,404 对应于 Not Found,403 对应于 Forbidden。
response(旧脚本可能用的是 responseText)
服务器 response body。
我们还可以使用相应的属性指定超时(timeout):
xhr.timeout = 10000; // timeout 单位是 ms,此处即 10 秒
如果在给定时间内请求没有成功执行,请求就会被取消,并且触发 timeout 事件。
URL 搜索参数(URL search parameters)
为了向 URL 添加像
?name=value这样的参数,并确保正确的编码,我们可以使用 URL 对象:
let url = new URL('https://google.com/search'); url.searchParams.set('q', 'test me!'); // 参数 'q' 被编码 xhr.open('GET', url); // https://google.com/search?q=test+me%21
响应类型
我们可以使用 xhr.responseType 属性来设置响应格式:
-
""(默认)—— 响应格式为字符串, -
"text" —— 响应格式为字符串, -
"arraybuffer" —— 响应格式为 ArrayBuffer(对于二进制数据,请参见 ArrayBuffer,二进制数组), -
"blob" —— 响应格式为 Blob(对于二进制数据,请参见 Blob), -
"document" —— 响应格式为 XML document(可以使用 XPath 和其他 XML 方法)或 HTML document(基于接收数据的 MIME 类型) -
"json" —— 响应格式为 JSON(自动解析)。
例如,我们以 JSON 格式获取响应:
let xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', '/article/xmlhttprequest/example/json');
xhr.responseType = 'json';
xhr.send();
// 响应为 {"message": "Hello, world!"}
xhr.onload = function() {
let responseObj = xhr.response;
alert(responseObj.message); // Hello, world!
};
请注意:在旧的脚本中,你可能会看到
xhr.responseText,甚至会看到xhr.responseXML属性。
它们是由于历史原因而存在的,以获取字符串或 XML 文档。如今,我们应该在
xhr.responseType中设置格式,然后就能获取如上所示的xhr.response了。
readyState
XMLHttpRequest 的状态(state)会随着它的处理进度变化而变化。可以通过 xhr.readyState 来了解当前状态。
规范 中提到的所有状态如下:
UNSENT = 0; // 初始状态
OPENED = 1; // open 被调用
HEADERS_RECEIVED = 2; // 接收到 response header
LOADING = 3; // 响应正在被加载(接收到一个数据包)
DONE = 4; // 请求完成
XMLHttpRequest 对象以 0 → 1 → 2 → 3 → … → 3 → 4 的顺序在它们之间转变。每当通过网络接收到一个数据包,就会重复一次状态 3。
我们可以使用 readystatechange 事件来跟踪它们:
xhr.onreadystatechange = function() {
if (xhr.readyState == 3) {
// 加载中
}
if (xhr.readyState == 4) {
// 请求完成
}
};
你可能在非常老的代码中找到 readystatechange 这样的事件监听器,它的存在是有历史原因的,因为曾经有很长一段时间都没有 load 以及其他事件。如今,它已被 load/error/progress 事件处理程序所替代。
中止请求(Aborting)
我们可以随时终止请求。调用 xhr.abort() 即可:
xhr.abort(); // 终止请求
它会触发 abort 事件,且 xhr.status 变为 0。
同步请求
如果在 open 方法中将第三个参数 async 设置为 false,那么请求就会以同步的方式进行。
换句话说,JavaScript 执行在 send() 处暂停,并在收到响应后恢复执行。这有点儿像 alert 或 prompt 命令。
下面是重写的示例,open 的第三个参数为 false:
let xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', '/article/xmlhttprequest/hello.txt', false);
try {
xhr.send();
if (xhr.status != 200) {
alert(`Error ${xhr.status}: ${xhr.statusText}`);
} else {
alert(xhr.response);
}
} catch(err) { // 代替 onerror
alert("Request failed");
}
这看起来好像不错,但是很少使用同步调用,因为它们会阻塞页面内的 JavaScript,直到加载完成。在某些浏览器中,滚动可能无法正常进行。如果一个同步调用执行时间过长,浏览器可能会建议关闭“挂起(hanging)”的网页。
XMLHttpRequest 的很多高级功能在同步请求中都不可用,例如向其他域发起请求或者设置超时。并且,正如你所看到的,没有进度指示。
基于这些原因,同步请求使用的非常少,几乎从不使用。在这我们就不再讨论它了。
HTTP-header
XMLHttpRequest 允许发送自定义 header,并且可以从响应中读取 header。
HTTP-header 有三种方法:
setRequestHeader(name, value)
使用给定的 name 和 value 设置 request header。
例如:
xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/json');
Header 的限制
一些 header 是由浏览器专门管理的,例如
Referer和Host。 完整列表请见 规范。
为了用户安全和请求的正确性,
XMLHttpRequest不允许更改它们。
不能移除 header
XMLHttpRequest的另一个特点是不能撤销setRequestHeader。
一旦设置了 header,就无法撤销了。其他调用会向 header 中添加信息,但不会覆盖它。
例如:
xhr.setRequestHeader('X-Auth', '123'); xhr.setRequestHeader('X-Auth', '456'); // header 将是: // X-Auth: 123, 456
getResponseHeader(name)
获取具有给定 name 的 header(Set-Cookie 和 Set-Cookie2 除外)。
例如:
xhr.getResponseHeader('Content-Type')
getAllResponseHeaders()
返回除 Set-Cookie 和 Set-Cookie2 外的所有 response header。
header 以单行形式返回,例如:
Cache-Control: max-age=31536000
Content-Length: 4260
Content-Type: image/png
Date: Sat, 08 Sep 2012 16:53:16 GMTheader 之间的换行符始终为 "\r\n"(不依赖于操作系统),所以我们可以很容易地将其拆分为单独的 header。name 和 value 之间总是以冒号后跟一个空格 ": " 分隔。这是标准格式。
因此,如果我们想要获取具有 name/value 对的对象,则需要用一点 JavaScript 代码来处理它们。
像这样(假设如果两个 header 具有相同的名称,那么后者就会覆盖前者):
let headers = xhr
.getAllResponseHeaders()
.split('\r\n')
.reduce((result, current) => {
let [name, value] = current.split(': ');
result[name] = value;
return result;
}, {});
// headers['Content-Type'] = 'image/png'POST,FormData
要建立一个 POST 请求,我们可以使用内建的 FormData 对象。
语法为:
let formData = new FormData([form]); // 创建一个对象,可以选择从 <form> 中获取数据
formData.append(name, value); // 附加一个字段我们创建它,可以选择从一个表单中获取数据,如果需要,还可以 append 更多字段,然后:
-
xhr.open('POST', ...) —— 使用 POST 方法。 -
xhr.send(formData) 将表单发送到服务器。
例如:
<form name="person">
<input name="name" value="John">
<input name="surname" value="Smith">
</form>
<script>
// 从表单预填充 FormData
let formData = new FormData(document.forms.person);
// 附加一个字段
formData.append("middle", "Lee");
// 将其发送出去
let xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open("POST", "/article/xmlhttprequest/post/user");
xhr.send(formData);
xhr.onload = () => alert(xhr.response);
</script>以 multipart/form-data 编码发送表单。
或者,如果我们更喜欢 JSON,那么可以使用 JSON.stringify 并以字符串形式发送。
只是,不要忘记设置 header Content-Type: application/json,只要有了它,很多服务端框架都能自动解码 JSON:
let xhr = new XMLHttpRequest();
let json = JSON.stringify({
name: "John",
surname: "Smith"
});
xhr.open("POST", '/submit')
xhr.setRequestHeader('Content-type', 'application/json; charset=utf-8');
xhr.send(json);.send(body) 方法就像一个非常杂食性的动物。它几乎可以发送任何 body,包括 Blob 和 BufferSource 对象。
上传进度
progress 事件仅在下载阶段触发。
也就是说:如果我们 POST 一些内容,XMLHttpRequest 首先上传我们的数据(request body),然后下载响应。
如果我们要上传的东西很大,那么我们肯定会对跟踪上传进度感兴趣。但是 xhr.onprogress 在这里并不起作用。
这里有另一个对象,它没有方法,它专门用于跟踪上传事件:xhr.upload。
它会生成事件,类似于 xhr,但是 xhr.upload 仅在上传时触发它们:
-
loadstart —— 上传开始。 -
progress —— 上传期间定期触发。 -
abort —— 上传中止。 -
error —— 非 HTTP 错误。 -
load —— 上传成功完成。 -
timeout —— 上传超时(如果设置了 timeout 属性)。 -
loadend —— 上传完成,无论成功还是 error。
handler 示例:
xhr.upload.onprogress = function(event) {
alert(`Uploaded ${event.loaded} of ${event.total} bytes`);
};
xhr.upload.onload = function() {
alert(`Upload finished successfully.`);
};
xhr.upload.onerror = function() {
alert(`Error during the upload: ${xhr.status}`);
};这是一个真实示例:带有进度指示的文件上传:
<input type="file" onchange="upload(this.files[0])">
<script>
function upload(file) {
let xhr = new XMLHttpRequest();
// 跟踪上传进度
xhr.upload.onprogress = function(event) {
console.log(`Uploaded ${event.loaded} of ${event.total}`);
};
// 跟踪完成:无论成功与否
xhr.onloadend = function() {
if (xhr.status == 200) {
console.log("success");
} else {
console.log("error " + this.status);
}
};
xhr.open("POST", "/article/xmlhttprequest/post/upload");
xhr.send(file);
}
</script>跨源请求
XMLHttpRequest 可以使用和 fetch 相同的 CORS 策略进行跨源请求。
就像 fetch 一样,默认情况下不会将 cookie 和 HTTP 授权发送到其他域。要启用它们,可以将 xhr.withCredentials 设置为 true:
let xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.withCredentials = true;
xhr.open('POST', 'http://anywhere.com/request');
...有关跨源 header 的详细信息,请见 Fetch:跨源请求 一章。
总结
使用 XMLHttpRequest 的 GET 请求的典型代码:
let xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', '/my/url');
xhr.send();
xhr.onload = function() {
if (xhr.status != 200) { // HTTP error?
// 处理 error
alert( 'Error: ' + xhr.status);
return;
}
// 获取来自 xhr.response 的响应
};
xhr.onprogress = function(event) {
// 报告进度
alert(`Loaded ${event.loaded} of ${event.total}`);
};
xhr.onerror = function() {
// 处理非 HTTP error(例如网络中断)
};实际上还有很多事件,在 现代规范 中有详细列表(按生命周期排序):
-
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。
error,abort,timeout 和 load 事件是互斥的。其中只有一种可能发生。
最常用的事件是加载完成(load),加载失败(error),或者我们可以使用单个 loadend 处理程序并检查请求对象 xhr 的属性,以查看发生了什么。
我们还了解了另一个事件:readystatechange。由于历史原因,它早在规范制定之前就出现了。如今我们已经无需使用它了,我们可以用新的事件代替它,但通常可以在旧的代码中找到它。
如果我们需要专门跟踪上传,那么我们应该在 xhr.upload 对象上监听相同的事件。