Ajax 是异步的JavaScript和XML的简称，是一种更新页面某部分的机制。它赋予了你从服务器获取数据后，更新页面某部分的权力，从而避免了刷新整个页面。另外，以此方式实现页面局部更新，不仅能有效地打造流畅的用户体验，而且减轻了服务器的负载。
下面是对一个基本的 Ajax 请求进行剖析：
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', 'send-ajax-data.php');
xhr.send(null);
在这里， 我们创建了一个能向服务器发出 HTTP 请求的类的实例。然后调用其 open 方法，其中第一个参数是 HTTP 请求方法，第二个参数是请求页面的 URL。最后，我们调用参数为 null 的 send 方法。假如使用 POST 请求方法（这里我们使用了 GET），那么 send 方法 的参数应该包含任何你想发送的数据。
下面是我们如何处理服务器的响应：
xhr.onreadystatechange = function(){
var DONE = 4; // readyState 4 代表已向服务器发送请求
var OK = 200; // status 200 代表服务器返回成功
if(xhr.readyState === DONE){
if(xhr.status === OK){
console.log(xhr.responseText); // 这是返回的文本
} else{
console.log("Error: "+ xhr.status); // 在此次请求中发生的错误
}
}
}
onreadystatechange 是异步的，那么这就意味着它将可在任何时候被调用。这种类型的函数被称为回调函数——一旦某些处理完成后，它就会被调用。在此案例中，这个处理发生在服务器。
对于想学习更多关于 Ajax 基础知识的同学，可关注 MDN 的这篇教程。
到底选择 jQuery 还是选择原生 JavaScript 呢？
嗯，好消息是上述代码兼容所有最新的主流浏览器。而坏消息是使用起来十分复杂。的确令人恶心！我已经苦思出一个优雅的解决方案了。
如果使用 jQuery，则能把上述代码压缩成这样：
$.ajax({
url: "send-ajax-data.php"
}).done(function(res){
console.log(res);
}).fail(function(){
console.log("Error: " + err.status);
})
非常简洁易懂。对于大多数人（我想也包括你）来说，jQuery 已经成为了解决 Ajax 的默认标准。但你知道吗？情况不一定是这样的。jQuery 的存在是为了解决丑陋的 DOM API。但 Ajax 真的是丑陋或复杂的吗？
在文章的剩余部分，我打算用原生 JavaScript 使 Ajax API 有所改善。关于 Ajax 的完整文档可以在 W3C 找到。然而这份说明的标题使我非常受打击。竟然不是“XMLHttpRequest Level 2”，而是“XMLHttpRequest Level 1”——因为在2011年已将两个文档合并。展望未来，它们将被视为单一实体，而现存标准将其称为 XMLHttpRequest。这表明社区坚持承诺只有一个标准，这对于想脱离 jQuery 的开发人员来说，是个好消息。
所以，让我们一起开始吧！
在这篇文章，我使用 Node.js作为后端。没错，这就可以全栈（浏览器和服务器）JS了。Node.js 是很简洁的，我鼓励你能在 Github下载demo，并关注该项目。下面是服务器端的代码：
// app.js
var app = http.createServer(function(req, res){
if(req.url.indexOf("/scripts/") >= 0){
render(req.url.slice(1), "application/javascript", httpHandler);
} else if(req.headers['x-requested-with'] === 'XMLHttpRequest'){
// Send Ajax response
} else{
render('views/index.html', 'text/html', httpHandler);
}
}
该代码段通过检测请求 URL，确定该app返回的相应内容。如果该请求来自 scripts 目录，那么服务器将返回内容类型（content type）为 application/javascript 的相应文件。如果请求头部的 x-requested-with 被设为 XMLHttpRequest，那么该请求是 Ajax 请求，然后返回相应数据。除了以上两种情况，服务器将会返回 views/index.html。
下面我将会展开上一代码段处理 Ajax 请求的注释部分进行深入讲解。在 Node.js端，我已处理了 render 和 httpHandler 的体力活：
// app.js
function render(path, contentType, fn) {
fs.readFile(__dirname + '/' + path, 'utf-8', function (err, str) {
fn(err, str, contentType);
});
}
var httpHandler = function (err, str, contentType) {
if (err) {
res.writeHead(500, {'Content-Type': 'text/plain'});
res.end('An error has occured: ' + err.message);
} else {
res.writeHead(200, {'Content-Type': contentType});
res.end(str);
}
};
render 函数异步读取被请求文件的内容。该函数向被作为回调函数的 httpHandler 传递一个引用。httpHandler 函数检测 error 对象是否存在（如：被请求文件不能被打开，该对象就会存在）。另外，指定类型是好的做法，那么服务器返回的文件内容就会拥有适当的 HTTP 状态码（status code）和内容类型（content type）。
测试 API
让我们为后端API编写一些单元测试，从而确保它们能正确运行。对于这类测试，我会请求 supertest 和 mocha帮助。
// test/app.request.js
it("responds with html", function(done){
request(app)
.get("/")
.expect("Content-Type", /html/)
.expect(200, done);
});
it('responds with javascript', function (done) {
request(app)
.get('/scripts/index.js')
.expect('Content-Type', /javascript/)
.expect(200, done);
});
it('responds with json', function (done) {
request(app)
.get('/')
.set('X-Requested-With', 'XMLHttpRequest')
.expect('Content-Type', /json/)
.expect(200, done);
});
这些测试确保了我们的 app 对于不同请求能返回正确的内容类型(content type)和HTTP 状态码（status code）。一旦你安装了这些依赖，那么你就能使用命令 npm test 运行这些测试。
界面
现在，让我们看看用户界面的 HTML 代码：
// views/index.html
<h1>Vanilla Ajax without jQuery</h1>
<button id="retrieve" data-url="/">Retrieve</button>
<p id="results"></p>
上述的 HTML 代码看起来很简洁。没错，正如你所看到的，所有令人兴奋的事情都发生在 JavaScript。
onreadystate vs onload
如果你看过任何一本权威的、关于 Ajax 的书，你可能会发现 onreadystate 在书上随处可见。该回调函数需要通过嵌套的 ifs 或多个 case 语句完成，这使得难以记忆。让我们再次回顾 onreadystate 和 onload 事件。
(function() {
var retrieve = document.getElementById('retrieve'),
results = document.getElementById('results'),
toReadyStateDescription = function(state) {
switch (state) {
case 0:
return 'UNSENT';
case 1:
return 'OPENED';
case 2:
return 'HEADERS_RECEIVED';
case 3:
return 'LOADING';
case 4:
return 'DONE';
default:
return '';
}
};
retrieve.addEventListener('click', function(e) {
var oReq = new XMLHttpRequest();
oReq.onload = function() {
console.log('Inside the onload event');
};
oReq.onreadystatechange = function() {
console.log('Inside the onreadystatechange ev![此处输入图片的描述][1]ent with readyState: ' +
toReadyStateDescription(oReq.readyState));
};
oReq.open('GET', e.target.dataset.url, true);
oReq.send();
});
}());
上述代码会在 控制台（console） 输出以下语句：
onreadystatechange 事件能在请求的任何过程中被触发。如能在每个请求前、请求末。但根据文档，onload 事件只会在请求成功后触发。又因为 onload 事件是一个常见的 API，所以你能在很短时间内掌握它。onreadystatechange 事件可作为后备（原文是backwards compatible 向后兼容？）方案。而 onload 事件应该是你的首选。而且 onload 事件与 jQuery 的 success 回调函数类似，难道不是吗？
设置请求头部
jQuery 私下帮你设置请求头部了，所以后端能检测这是一个 Ajax 请求。一般来说，后端并不关心 GET 请求是从哪而来，只要能返回正确的响应即可。当你相用同样的 web API 返回 Ajax 或 HTML 时，这就派上用场了。让我们看看如何通过原生 JavaScript 设置请求头部：
var oReq = new XMLHttpRequest();
oReq.open('GET', e.target.dataset.url, true);
oReq.setRequestHeader('X-Requested-With', 'XMLHttpRequest');
oReq.send();
与此同时，我们在 Node.js 做一个检测：
if (req.headers['x-requested-with'] === 'XMLHttpRequest') {
res.writeHead(200, {'Content-Type': 'application/json'});
res.end(JSON.stringify({message: 'Hello World!'}));
}
正如你所看到的，原生 Ajax 是一个灵活且现代化的前端 API。你可以利用请求头部做很多事情，其中一种是版本控制。例如，我想让某个 web API 支持多个版本。但我又不想利用 URL，取而代之的是：通过设置请求头部，使客户端能选择它们想要的版本。所以，我们能这样设置请求头部：
oReq.setRequestHeader('x-vanillaAjaxWithoutjQuery-version', '1.0');
然后，在后端写上相应代码：
if (req.headers['x-requested-with'] === 'XMLHttpRequest' &&
req.headers['x-vanillaajaxwithoutjquery-version'] === '1.0') {
// Send Ajax response
}
我们能利用 Node.js 为我们提供的 headers 对象进行相应检测。而唯一需要注意的地方是：以小写字母读取它们。
响应类型
你可能想知道为什么 responseText 返回的是字符串，而不是能被我们操作的普通 JSON（Plain Old JSON）。原来是因为我没有设置合适的 responseType 属性。该 Ajax 属性会很好地告诉前端 API 所期望服务器返回的数据类型。所以，我们要好好利用它：
var oReq = new XMLHttpRequest();
oReq.onload = function (e) {
results.innerHTML = e.target.response.message;
};
oReq.open('GET', e.target.dataset.url, true);
oReq.responseType = 'json';
oReq.send();
哇，这样我们就不必再对返回的纯文本解析为 JSON 了，我们能告诉 API 我们期待接收的数据类型。该特性几乎得到了所有最新主流浏览器的支持。当然，jQuery 会自动帮我们转为适当的类型。但现在的原生 JavaScript 也具有方便的、完成同样事件的方法。 原生 Ajax 已经支持很多其它响应类型，如 XML。
但遗憾的是，到 IE11 为止，开发团队仍未对 xhr.responseType=’json’ 进行支持。虽然该特性目前在 Microsoft Edge 得到支持。但这个 Bug 提出几乎两年了。我坚信 Microsoft 团队一直在努力地改进浏览器。让我们期待 Microsoft Edge、aka Project Spartan 当初提出的承诺。
当然，你可以这个解决这个 IE 问题：
oReq.onload = function (e) {
var xhr = e.target;
if (xhr.responseType === 'json') {
results.innerHTML = xhr.response.message;
} else {
results.innerHTML = JSON.parse(xhr.responseText).message;
}
};
避免缓存
对 Ajax 请求进行缓存的浏览器特性都快被我们忘记了。例如，IE 就默认是这样。我还曾因此导致我的 Ajax 不执行而苦恼了几个小时。幸运的是，jQuery 默认清除浏览器缓存。当然，你能在纯 Ajax 达到该目的，而且相当简单：
var bustCache = '?' + new Date().getTime();
oReq.open('GET', e.target.dataset.url + bustCache, true);
查看 jQuery 文档，可知道 jQuery 在每个请求（GET）后面追加一个时间戳作为查询字符串。这在某个程度上让请求变得独一无二，并避免浏览器缓存。每当你触发 HTTP Ajax 请求，你能看到类似如下请求：
OK！这就没有戏剧性的事情发生了。
总结
我希望你能喜欢这篇关于原生 Ajax 的文章。Ajax 在过去某段时间里，被人们看作是一种可怕的怪兽。而事实上，我们已经覆盖了原生 Ajax 所有基础知识。
最后，我会留给你一个简洁的方式进行Ajax调用：
var oReq = new XMLHttpRequest();
oReq.onload = function (e) {
results.innerHTML = e.target.response.message;
};
oReq.open('GET', e.target.dataset.url + '?' + new Date().getTime(), true);
oReq.responseType = 'json';
oReq.send();
不要忘记，你能在 Github 找到整个案例。我希望在评论里看到你对原生 Ajax 的想法。
感谢您的阅读。
如果你觉得这篇文章对您有帮助或者觉得我翻译得不错，那给我个 star 吧.
英文出处：《A Guide to Vanilla Ajax Without jQuery》
翻译： 刘健超 J.c
注意：未经许可，禁止转载！