JavaScript内核系列第11章客户端JavaScript - javascript研究小组

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原创作者: abruzzi 阅读:4762次评论:4条更新时间:2011-06-01

javascript client

第十一章客户端的JavaScript

毫无疑问，到目前为止，JavaScript应用最为广泛，也最为成功的领域就是客户端，或者称为浏览器上的JavaScript。JavaScript为页面开发注入了活力，如与服务器交互形成的局部刷新，鼠标事件的响应，动态的页面风格变换等等，都直接依靠与JavaScript的支持。

11.1客户端JavaScript执行环境

我们在基础部分提到过，JavaScript代码都有一个执行环境，所有的JavaScript代码均被包含在一个全局对象中，比如在所有函数之外声明：

var x = 3;
var str = "global";

这两个变量声明语句事实上是为全局对象添加了两个属性x和str。可以将全局对象想象成一个大的匿名自执行函数：

(function(){
    var x = 3;
    var str = "global";
    //...
})();

在浏览器端，这个全局的对象称为window，window是所有JavaScript对象的根，我们可以通过window对象的属性document来访问页面本身，也可以调用window的一些方法来与用户交互，比如：

window.alert("This is a message");
alert("This is a message");

这两个语句事实上的效果是相同的，在引用全局对象window的方法时，我们可以忽略前缀，只使用方法名本身。

window对象是对浏览器当前窗口的引用，因为浏览器会将window与自身绘制出来的窗口绑定起来，我们对window的操作事实上会映射到浏览器窗口上。正是浏览器本身提供了这种脚本化的能力，我们才有机会通过JavaScript代码来完成诸如改变页面标题，弹出警告框，修改页面内容(通过对window.document的修改)等操作。

11.2文档对象模型(DOM)

DOM即文档对象模型，它是一个平台，提供语言无关的API，允许程序访问并更改文档的内容，结构以及样式。HTML文档是一个树形的结构，与浏览器中的页面中的结构一一对应。

图 W3C站点中的一个HTML结构示例

JavaScript通过修改/遍历DOM，即可映射到对WEB页面的操作上，比如一个简单的页面如下：

<html>
    <head>
    </head>
    <body>
       <div id="con">
       </div>
    </body>
</html>

通过JavaScript操作DOM：

var con = document.getElementById("con");

即可对应到WEB页面中的id为”con”的div标签，可以为该标签设置背景色，或者绑定click事件的处理函数等等。JavaScript可以通过一些浏览器内置的方法来对DOM进行遍历，增加，删除DOM的子节点，访问DOM上的Form，Frame，Image等节点，修改他们的CSS样式，注册/注销事件处理函数，从而使页面“活动”起来。

11.3事件驱动模型

由于客户端JavaScript的开发属于用户界面开发的范畴，因此使用事件驱动模型就显得非常自然了，事件驱动的特点在于：代码块的运行与否与程序流程无关。而传统的流式代码的特点是，从函数的入口进入，依次调用各个子模块的处理函数，最后退出。这种编程模式主要适用于与UI关系不大的场合，很少有异步的过程，这些特点可能要追溯到计算机程序的最初模型：批处理。

而事件驱动模型主要是面向用户的，你在实现无法知道用户会如何使用你的程序，因此就只能通过回调，事件监听等方式，当用户做出某个动作时才会触发之前已经注册好的监听器，从而执行相关代码，而不是顺序的执行。甚至在一次运行中，部分代码始终没有被触发，也就根本不会被执行到。

比如在页面中，我们为按钮的点击事件注册了事件监听器，当点击的时候弹出一个对话框，但是用户打开页面后，浏览完内容后就直接关闭了，没有点击按钮，那么相关的代码就没有被触发，我们来看一个简单的示例：

我们有一个页面，内容如下：

<html>
<head>
<style>
body{
    margin: 20px;
    font-family : "Verdana";
    font-size : normal;
    background-color : #eee;
}
</style>
</head>
<body onload="init()">
    <p>
        <label for="toclick">Please click the button:</label>
        <input id="toclick" type="button" value="Click me" />
    </p>
</body>
</html>

图页面click-me的展示

可以看到body标签的onload属性被赋予一个值”init()”，这是一个对JavaScript代码的调用，时机发生在当页面加载完成之后，也就是浏览器已经创建了所有body中的DOM对象之后。

我们来看看这个init函数的内容：

<script type="text/javascript" language="javascript">
function init(){
    var button = document.getElementById('toclick');
    button.onclick = function(){
        alert('button is clicked');
    }
}
</script>

这段代码先从document中获取id为”toclick”的元素(也就是我们刚才在html中声明的button)，然后为其click事件绑定一个函数，当click事件被触发时，弹出一个警告框。

图警告框效果

11.4 与服务器端交互(Ajax)

Ajax本身被作为前端技术，提出的时间是比较早的，但是由于种种原因，没有引起人们的普遍关注，而当Google的很多产品如Google Map，GMail等横空出世的之后，Ajax才被越来越多的公司所接受并引入到自己的产品中。现在几乎所有的网站都有不同层次的Ajax交互，纯静态的页面已经非常少了。

简而言之，Ajax表示异步JavaScript与XML，事实上，Ajax与XML几乎没有任何关系，因为是异步交互，所以用户的页面不用刷新，在同一个页面中，客户端请求服务数据，当服务数据返回时，通过JavaScript将数据片段填充到页面的某个部分，即实现了局部刷新，这个过程对用户来说实际上是透明的。

Ajax对服务器端没有限制，一个Ajax请求和普通的请求一样，发送数据(GET/POST)到一个服务端URL上。服务端的实现可以是php,可以是ASP或者JSP等。以J2EE为例，数据发送到servlet，servlet对请求进行处理，最后向输出流写入数据，浏览器得到这些数据之后，会按照Ajax调用时的注册情况来回调JavaScript函数，JavaScript在操作DOM上具有天生的优势，因此可以很方便的在无刷新的情况下更新页面的部分或者全部。

下面我们来看一个具体的实例，通过异步的向后端的php脚本发送请求，页面的内容得到了局部更新，而无需重刷整个页面。首先编写一个简单的php脚本：

<?php
 
$type = $_REQUEST['type'];
$string = $_REQUEST['string'];
 
if($type == 0){
    echo strtoupper($string);
}else{
    echo strtolower($string);
}
 
?>

php的逻辑很简单，请求中包含两个参数，type和string，如果type为0，则将第二个参数string转换为大写返回，否则转换为小写返回。

XMLHttpRequest对象是进行Ajax的核心，所有的主流浏览器都已各自不同的方式进行了实现，如果不使用客户端JavaScript框架，那么使用起来会有所差异：

function initxhr(){
    if(window.XMLHttpRequest){
        xhr = new XMLHttpRequest();
    }else if(window.ActionXObject){
        xhr = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");
    }else{
        throw new Error("xhr is not supported");
    }
}

创建了XMLHttpRequest对象之后，我们即可使用它来进行与服务端的异步通信：

function doajax(url, panelId){
    if(xhr == null){
        initxhr();
    }
 
    if(xhr != null){
        xhr.open("GET", url, true);
        xhr.onreadystatechange = updatePanel(panelId);
        xhr.send(null);
    }else{
        throw new Error("xhr is not inited");
    }
}

通过设置XMLHttpRequest对象的onreadystatechange属性，当服务端产生响应时，浏览器会回调此处注册的函数:

function updatePanel(panelId){
    return function(){
        if(xhr.readyState == 4){
            var response = xhr.responseText;
            alert(response);
            document.getElementById(panelId).innerHTML = response;
        }
    }
}

运行结果如下：

图 Ajax示例

11.5调试

在实际的开发环境中，不可能做到代码没有bug，变量的拼写错误，使用了未经初始化的变量，死循环等等，这些都是比较容易解决的错误，但是如果有隐藏的比较深的bug，时隐时现，我们就需要一个调试环境了。脚本语言的调试尤其艰难，因为一切都是运行时决定的，因此不可能预先知道代码有错误(不包括显式的词法错误)。

我们这一节中介绍集中浏览器中的调试JavaScript的方式：

11.5.1 FireFox

FireFox以速度，可扩展性，标准性深受广大开发人员的喜爱。FireFox具有强大的插件机制，用户可以自己为FireFox增添新的功能(很多插件只需要有JavaScript/CSS/XUL经验即可)，而WEB开发人员最喜爱的插件之一即为：FireBug。FireBug是一个FireFox的插件，使用它，使前端开发人员丢弃了老旧的alert，FireBug提供一个控制台，开发人员可以直接像在windows的控制台那样，通过简单的命令来查看变量的值，状态等。

作为一个调试工具，FireBug提供如其他IDE中那样的基本功能，断点，步进，watch等等功能，下面我们来详细介绍FireBug：

通过在提示符”>>>”之后键入JavaScript代码即可执行这些代码，由图可见FireBug有6个标签：控制台，HTML查看器，CSS查看器，脚本查看器，DOM查看器，以及网络性能监控。

图 HTML查看器标签

在FireBug处于“查看”状态时，通过鼠标在页面上移动，页面的一部分区域会高亮，点击此高亮区域即进入查看状态，注意此时FireBug的HTML查看窗口中的内容：它会高亮显示当前选中区域的HTML代码，而且你可以动态的编辑这些标签的属性和样式，对于页面大小，风格的微调十分有用。

图 FireBug DOM查看器

通过DOM查看器，我们可以清晰的看到页面中所有JavaScirpt对象，而且是以树的形式，可以逐层点开，查看详情，这对于调试页面非常有用。

图 FireBug的调试界面

通过使用FireBug，我们就可以丢弃alert方式的调试了，FireBug的调试与其他的IDE的使用非常类似，通过在代码左侧的行号旁边单击打断点，然后刷新页面进入调试环境，可以单步执行，直接返回等。右侧的面板上包含watch，栈情况，以及关于所有断点的信息，调试起来非常方便。

FireBug的控制台中常用的一些命令：

记录日志，一般用于调试时将JavaScript字符串打印出来

console.log(object[, object, ...])

打印消息，用于调试

console.info(obj)

用于打印一个对象，将JavaScript对象的各个属性树以直观的形式展现。

console.dir(obj)

console.trace()

11.5.2 Chrome

Chrome是Google的浏览器，渲染引擎为苹果公司(Apple)的开源项目WebKit，而JavaScript引擎为V8，根据作者经验，Chrome为当前浏览器界综合性能最好的一款浏览器，无论是速度，资源的占用，响应时间，以及界面，可扩展性等方面，远远的超过了同侪。

Chrome一开始就附有开发人员工具，前端开发人员可以使用这个工具进行类似与FireBug那样对代码进行调试，同时可以动态增删HTML属性，查看页面响应时间，以便找出系统的瓶颈等。

像FireBug一样，Chrome的内置开发人员工具也可以查看JavaScript的运行时结构，我们可以通过下面的一些图例来看Chrome的调试工具的用法：

在chrome中，CTRL-SHIFT-I启动开发人员工具：

图 chrome开发人员工具

在console标签中，可以进行一些脚本的测试：

图 chrome的console界面

在实际的项目中，console系列的方法非常有用，特别是web容器如tomcat等返回的是复杂的JavaScript对象时，console.dir(object)可以直观的让开发人员看到对象的结构，非常便于调试。

11.6客户端的MVC

MVC模型是在实际应用中使用的较多的一种模式，它在很大程度上降低了整个应用开发的复杂度。在J2EE应用中，使用了MVC的框架不计其数，比如structs,JSF等等。当然MVC作为一种应用程序的模型并不限制其使用的场景，比较著名的Swing工具包也是建立在MVC模型上的。

在MVC模型中，应用被分为三个功能块，M表示模型(Model)，通常为后台的数据；V表示视图(View)，表示数据的展现，如Web页面或者2D库渲染出来的其他UI组件，而C表示控制器(Controller)，负责逻辑部分的控制，协调模型和视图的关系。使用这个模型，可以降低个层次之间的耦合度，使得软件可以较大程度上得到重用。

一般而言，MVC是构建在整个系统中的，比如应用的数据来自于远程数据库或本地的文件系统，视图则在前端，直接展示给用户，控制器部分则运行在容器端。我们这个小节要讨论的并不是这个结构，而是纯粹建立在前端的MVC。

图 MVC模型示意图

既然MVC模型的目的是降低层次间的耦合，降低开发的复杂度，使得软件尽量的到重用，我们不妨建立这样一套规则：

l 用HTML表示模型

l 用CSS来负责渲染视图

l 用JavaScript负责控制前两者

在HTML中，只是将文档的结构和内容组织起来，通过CSS进行渲染，布局等工作，而与用户交互的部分则由JavaScript来控制，我们来看这样一个例子：我们有一个页面，其中有一个panel，当点击这个panel时其背景色会发生变化。

这个HTML文件看起来应该是这样的：

<html>
	<head>
		<script src="jquery-1.3.2.js" type="text/javascript" ></script>
		<script src="controller.js" type="text/javascript"></script>
		<link rel="stylesheet" href="style.css" type="text/css" />
	</head>
	<body>
		<div class="contentGray" id="content">
			This is the content of a panel
		</div>
	</body>
</html>

它引入了两个脚本文件(控制器)和一个样式表文件(视图风格)，而HTML本身只不过定义了div的结构和其位于body中的层次关系。

我们的视图渲染部分：样式表的内容是这样的：

.contentGray{
	background : #ccc;
	color : blue;
	border : 1px solid black;
	font: 13px 'Courier New';
	width : 300px;
	height : 30px;
	padding-top : 10px;
	padding-left : 10px;
}

.contentDark{
	background : #666;
	color : white;
	border : 1px solid black;
	font : 13px 'Courier New';
	width : 300px;
	height : 30px;
	padding-top : 10px;
	padding-left : 10px;	
}

CSS文件定义了类(contentGray)的样式及另外一个类(contentDark)的样式，这样HTML文件就可以看起来比较漂亮：

我们的需求是，当我们点击这个panel的时候，它的背景色加深，文字变成白色，当再次点击的时候又恢复之前的颜色和背景色。这种“动态”的就交给JavaScript来处理了：

$(document).ready(function(){
	$("div#content").click(function(){
		$(this).toggleClass("contentDark");
	})
});

使用jQuery可以为我们带来很多便利，我们选择id为content的div，然后注册事件处理函数，当click事件发生的时候，我们就切换CSS类contentDark：

当然，这个只是一个简单的例子，如果你的应用所涉及的页面比较多，而且控制器部分(JavaScript脚本)的工作量比较大，那么你会发现，客户端的MVC模型对你有很大的帮助，不但是界面的统一风格，而且JavaScript代码会更加模块化，从而可能一定程度上提高应用程序的效率，同时降低维护的难度。

11.7 Javascript/Ajax框架

随着富客户端的流行，基于WEB的应用越来越多，人们在开发过程中不再满足于DOM提供的简单API，特别是DOM对页面的操作比较繁琐，而且容易出错。当页面越来越华丽，页面UI越来越复杂(事件处理，特效处理)的时候，就有大量第三方JavaScript框架被开发出来了，比如较早的prototype，dojo，以及yahoo的YUI，后来的jQuery，以及jQuery的UI插件jQuery-UI，最早基于YUI而后来又进行了重构的ExtJs，号称纯OO的Mootools等等。

这些JavaScript框架的开发，大大的简化了页面的开发速度，也提高了开发效率，同时比较注重用户体验，这里列举出的框架几乎都是完全免费，所以应用十分广泛。我们在随后的两章中将列举两个最流行的框架做一些介绍，以期读者可以有一些感性的认识，关于jQuery和ExtJS的深入的研究已经大大的超出了本书的范围(事实上每一个框架都足以写一本书)，有兴趣的读者可以参考相关的书籍。

JavaScript内核系列第10章深入核心概念 | JavaScript内核系列第9章函数式的Java ...

评论共 4 条请登录后发表评论

4 楼 hastune 2012-09-12 14:29

应该继续ES的讲解。插入DOM和MVC其实没有必要的说~~

3 楼 youshini 2011-07-18 11:42

已阅完，这章好东西不多。

2 楼 hastune 2011-06-25 00:11

hongye612430 写道

Firebug能调试页面引入的JS文件中的JS代码么？

可以

我觉得作者这一章有些远离标题了。是《javascript内核》，这些有些走题了。
希望作者可以挑出一些代码来进行分析讲解。
比如jquery的缓存怎么做的。这样比较靠近主旨。

也可以另起一版，做一个web前端的入门级介绍。

1 楼 hongye612430 2011-06-03 13:17