AJAX原理与XMLHttpRequest

目录

一、XMLHttpRequest使用步骤

基本语法

步骤 1：创建 XHR 对象

步骤 2：调用 open() 方法

步骤 3：监听 loadend 事件

步骤 4：调用 send() 方法

二、完整示例

1. GET 请求（带查询参数）

2. POST 请求（提交 JSON 数据）

三、关键注意事项

四、URLSearchParams

1. URLSearchParams 的作用

2. 代码示例解析

3. URLSearchParams 常用方法

1. 添加参数

2. 删除参数

3. 获取参数值

4. 遍历参数

4. 处理特殊字符

5. 可选链操作符

 五、简易封装axios

1. Axios 核心设计

2. 简易封装示例

3. AJAX 与 Axios 对比

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AJAX（Asynchronous JavaScript and XML）核心原理：通过浏览器提供的 XMLHttpRequest（XHR）对象，实现异步通信，无需刷新页面即可与服务器交换数据。

一、XMLHttpRequest使用步骤

基本语法

• 创建对象 → 配置请求 → 监听事件 → 发送请求 

const xhr = new XMLHttpRequest()
xhr.open('请求方法', '请求url网址')
xhr.addEventListener('loadend', () => {
  // 响应结果
  console.log(xhr.response)
})
xhr.send()

步骤 1：创建 XHR 对象

const xhr = new XMLHttpRequest();

• 作用：初始化一个 XHR 实例，用于后续的请求配置和操作。

• 注意：旧版 IE（< IE7）需使用 ActiveXObject，但现代浏览器无需兼容处理。

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步骤 2：调用 open() 方法

xhr.open(method, url, async);

• 参数说明：

  • method：HTTP 方法（GET、POST、PUT 等）。

  • url：请求的目标地址（支持绝对或相对路径）。

  • async：是否异步（默认为 true，强烈建议使用异步）。

• 关键点：

  • GET 请求的查询参数需直接拼接到 URL 中（需手动编码）。

    const params = { page: 1, keyword: 'AJAX' };
    const query = new URLSearchParams(params).toString(); // 自动编码
    const url = `https://api.example.com/data?${query}`;
    xhr.open('GET', url, true);

  • POST 请求的数据在 send() 中传递（需配合请求头）。

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步骤 3：监听 loadend 事件

xhr.addEventListener('loadend', function() {
  // 请求完成（无论成功或失败）
  if (xhr.status >= 200 && xhr.status < 300) {
    console.log('成功:', xhr.responseText);
  } else {
    console.error('失败:', xhr.status, xhr.statusText);
  }
});

• loadend 事件特性：

  • 在请求完成（包括成功、失败或取消）后触发。

  • 替代传统 onreadystatechange 的繁琐状态判断。

• 响应数据获取：

  • xhr.responseText：字符串形式的响应数据（如 JSON、HTML）。

  • xhr.response：根据 responseType 自动转换后的数据（如 JSON 对象）。

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步骤 4：调用 send() 方法

xhr.send(body);

• GET 请求：send() 无参数或传 null。

  xhr.send();

• POST 请求：传递请求体数据（需设置 Content-Type）。

  // 设置请求头（JSON 格式）
  xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/json');
  
  // 提交 JSON 数据
  const postData = JSON.stringify({ username: 'john', age: 25 });
  xhr.send(postData);
  
  // 提交 FormData（文件上传）
  const formData = new FormData();
  formData.append('file', fileInput.files[0]);
  xhr.send(formData);

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二、完整示例

1. GET 请求（带查询参数）

const xhr = new XMLHttpRequest();

// 构建带查询参数的 URL
const params = { page: 1, search: 'AJAX 教程' };
const url = `https://api.example.com/data?${new URLSearchParams(params)}`;

xhr.open('GET', url, true);

xhr.addEventListener('loadend', () => {
  if (xhr.status === 200) {
    const data = JSON.parse(xhr.responseText);
    console.log('数据:', data);
  } else {
    console.error(`请求失败: ${xhr.status}`);
  }
});

xhr.send();

2. POST 请求（提交 JSON 数据）

const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('POST', 'https://api.example.com/submit', true);

// 设置请求头
xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/json');

xhr.addEventListener('loadend', () => {
  if (xhr.status === 201) {
    console.log('提交成功:', xhr.responseText);
  } else {
    console.error(`错误: ${xhr.status}`);
  }
});

// 提交 JSON 数据
const data = { title: 'XHR 教程', content: '详细指南' };
xhr.send(JSON.stringify(data));

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三、关键注意事项

1. 查询参数编码：

   // 手动编码示例
   const keyword = '前端&后端';
   const encodedKeyword = encodeURIComponent(keyword); // → '前端%26后端'

   • 使用 URLSearchParams 或 encodeURIComponent 避免特殊字符问题。

2. POST 请求头设置：

   • 必须根据数据类型设置 Content-Type，否则服务器无法正确解析。

     • application/json：JSON 数据。

     • multipart/form-data：文件上传。

     • application/x-www-form-urlencoded：表单数据。

3. 错误处理：

   • 结合 loadend 和 xhr.status 处理 HTTP 状态码。

   • 监听 error 和 timeout 事件处理网络错误和超时。

     xhr.addEventListener('error', () => {
       console.error('网络错误');
     });
     
     xhr.timeout = 5000; // 设置超时时间
     xhr.addEventListener('timeout', () => {
       console.error('请求超时');
     });

4. 同步请求已废弃：

   • open() 的第三个参数若设为 false（同步请求），会导致页面阻塞，现代开发中禁止使用。

XHR和Axios的默认请求头对比

场景	XHR（原生）	Axios
发送 JSON 数据	需手动设置 Content-Type	自动设置 Content-Type: application/json
发送 FormData	自动设置 multipart/form-data	自动设置 multipart/form-data
全局默认头	无	支持通过 axios.defaults.headers 配置全局头
拦截器	无	支持请求/响应拦截器统一管理头

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必须声明Headers的情况

场景	XHR	Axios
发送非表单数据	必须手动设置 Content-Type	自动处理，可手动覆盖
身份认证	必须设置 Authorization	必须设置 Authorization
跨域自定义头	必须声明且服务器允许	必须声明且服务器允许
文件上传	使用 FormData 时自动处理	使用 FormData 时自动处理

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四、URLSearchParams

1. URLSearchParams 的作用

URLSearchParams 是一个 Web API，用于解析、操作 URL 的查询参数（即 ? 后的部分）。它可以：

1. 将对象转换为 URL 查询字符串（自动编码特殊字符）。

2. 解析现有查询字符串为键值对。

3. 动态添加、删除、遍历参数。

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2. 代码示例解析

qObj = { key1: 'value1', key2: 'value2' }
const paramsObj = new URLSearchParams(qObj);
const queryString = paramsObj.toString();
xhr.open('GET', `http://example.net/api?${queryString}`);

步骤分解：

1. 创建 URLSearchParams 实例

   const paramsObj = new URLSearchParams(qObj);

   • 假设 qObj 是一个对象（如 { key1: 'value1', key2: 'value2' }）。

   • URLSearchParams 会将其转换为键值对结构。

2. 生成查询字符串

   const queryString = paramsObj.toString();

   • toString() 方法将参数转换为标准的 URL 查询字符串（如 key1=value1&key2=value2）。

   • 自动处理编码：空格转为 %20，中文转为 %E4%B8%AD 等。

3. 拼接完整 URL

   xhr.open('GET', `http://example.net/api?${queryString}`);

   • 最终生成的 URL 示例：
     http://example.net/api?key1=value1&key2=value2

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3. URLSearchParams 常用方法

1. 添加参数

paramsObj.append('page', 1); // 添加新参数
paramsObj.append('page', 2); // 允许重复键：page=1&page=2

2. 删除参数

paramsObj.delete('key1'); // 删除指定键

3. 获取参数值

const value = paramsObj.get('key1'); // 获取第一个值
const allValues = paramsObj.getAll('page'); // 获取所有值（数组）

4. 遍历参数

for (const [key, value] of paramsObj) {
  console.log(key, value);
}

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4. 处理特殊字符

URLSearchParams 会自动编码特殊字符，无需手动调用 encodeURIComponent。
示例：

const params = new URLSearchParams({ city: '北京', q: 'a&b=c' });
console.log(params.toString()); 
// 输出：city=%E5%8C%97%E4%BA%AC&q=a%26b%3Dc

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5. 可选链操作符

JavaScript 中的 ?. 是可选链操作符（Optional Chaining Operator），用于安全地访问对象的深层属性。它的作用是：当某个中间属性为 null 或 undefined 时，直接返回 undefined，而不会抛出错误。

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代码示例分析：

// 假设 xhr 是 XMLHttpRequest 的实例
const data = xhr.response?.data;

1. xhr.response
   XHR 请求完成后，xhr.response 是服务器返回的数据。
   如果请求未完成或失败，xhr.response 可能是 null 或 undefined。

2. xhr.response?.data

   • 如果 xhr.response 存在：继续访问 data 属性。

   • 如果 xhr.response 是 null 或 undefined：直接返回 undefined，不会尝试访问 .data。

可选链操作符（?.）的核心规则：

场景	代码示例	结果
属性存在	obj?.prop	返回 obj.prop
属性不存在（null/undefined）	obj?.prop	返回 undefined，不会报错
深层属性访问	obj?.prop1?.prop2	逐层检查，任一中间属性为 null/undefined 则返回 undefined
函数调用	obj.method?.()	如果 obj.method 存在则调用，否则返回 undefined

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 五、简易封装axios

Axios 原理：基于 Promise 封装的 HTTP 客户端库，底层依赖 XMLHttpRequest（浏览器）或 http 模块（Node.js），提供更简洁、强大的 API。

1. Axios 核心设计

1. 适配器模式

   • 浏览器环境：使用 XMLHttpRequest 发送请求。

   • Node.js 环境：使用 http 模块发送请求。

   • 统一 API：开发者无需关注底层差异。

2. 拦截器机制

   • 请求拦截器：在请求发送前统一处理（如添加 Token）。

   • 响应拦截器：在响应返回后统一处理（如错误过滤）。

   // 添加请求拦截器
   axios.interceptors.request.use(config => {
     config.headers.Authorization = 'Bearer token';
     return config;
   });
   
   // 添加响应拦截器
   axios.interceptors.response.use(
     response => response.data, // 提取 data 字段
     error => Promise.reject(error)
   );

3. 配置合并策略

   • 全局配置 → 实例配置 → 单次请求配置，优先级递增。

   • 自动处理 headers（如 Content-Type 根据数据类型推断）。

4. Promise 链式调用

   • 所有请求返回 Promise 对象，支持 async/await。

   • 错误通过 .catch() 或 try/catch 统一处理。

2. 简易封装示例

模拟 axios 函数封装，更深入了解 axios 内部运作原理：

//定义myAxios函数，接收配置对象，返回Promise对象
function myAxios(config) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const xhr = new XMLHttpRequest()

    //判断有params选项，携带查询参数
    if (config.params) {
      //使用URLSearchParams转换，并携带到url上
      const paramsObj = new URLSearchParams(config.params)
      const queryString = paramsObj.toString()
      config.url += `?${queryString}`
    }

    //发起XHR请求，默认请求方法为GET
    xhr.open(config.method || 'GET', config.url)
    xhr.addEventListener('loadend', () => {
      //调用成功/失败的处理程序
      if (xhr.status >= 200 && xhr.status < 300) {
        resolve(JSON.parse(xhr.response))
      }
      else {
        reject(new Error(xhr.response))
      }
    })

    //判断有data选项，携带请求体
    if (config.data) {
      xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/json')
      xhr.send(JSON.stringify(config.data))
    }
    else {
      xhr.send()
    }
  })
}

3. AJAX 与 Axios 对比

特性	AJAX（原生 XHR）	Axios
底层实现	直接操作 XMLHttpRequest 对象	封装 XHR 或 Node.js http 模块，提供统一 API
异步处理	回调函数	基于 Promise，支持 async/await
数据转换	手动解析 JSON、XML 等格式	自动转换 JSON 数据
拦截器	需手动实现	内置请求/响应拦截器
取消请求	使用 xhr.abort()	支持 CancelToken 和 AbortController
跨域处理	需服务端配合 CORS 或 JSONP	自动处理 CORS，支持 withCredentials 配置
代码简洁性	冗余，需手动处理细节	链式调用，配置化 API

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