AJAX、JSON、JSONP

在 WEB 开发中,经常见到诸如 AJAX、JSON、JSONP 这些名词。三者看起来很像,很多同学尤其是没有系统了解过前端技术体系的同学,平常只是借助类似 JQuery 这类库封装好的函数使用而已,并不了解其原理。但这三种东西具体是什么,有什么关系和区别却常常说不清楚。

接下来,会简要介绍一下三者的的含义,重点阐述 JSONP 的来源和原理,以及为什么 JSONP 不是 AJAX。

AJAX (Asynchronous JavaScript + XML)

Ajax isn’t a technology. It’s really several technologies, each flourishing in its own right, coming together in powerful new ways. Ajax incorporates:

  • standards-based presentation using XHTML and CSS;

  • dynamic display and interaction using the Document Object Model;

  • data interchange and manipulation using XML and XSLT;

  • asynchronous data retrieval using XMLHttpRequest;

  • and JavaScript binding everything together.

异步 JavaScript + XML,是在 2005 年由 Jesse James Garrett 提出的一个术语。 AJAX 并非特指某种技术, 描述的是一种结合使用大量已有技术的方式, 包括: HTML 或 XHTML, CSS, JavaScript, DOM, XML, XSLT, 还有最重要的 XMLHttpRequest 对象.

尽管在 AJAX 中 X 代表 XML, 但现在更多的在使用 JSON,因为 JSON 具有很多优势,比如更轻量并且是 JavaScript 的一部分。在 AJAX 模型中 JSON 和 XML 都用于承载信息.

JSON(Javascript Object Notation)

JSON 是一种轻量级的数据交换格式。由道格拉斯·克罗克福特(Douglas Crockford)在 2012 年发明,并逐渐取代 XML 成为事实上的数据交换格式标准。

JSON 基于 JavaScript Programming Language, Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999的一个子集。但采用完全独立于语言的文本格式,并使用了类似于 C 语言家族的习惯。

在 JSON 中,一共 6 种数据类型:

  • number:跟 Javascript 的数值一致,除去未曾使用的八进制与十六进制格式,和一些编码细节

  • boolean:truefalse

  • string:是由双引号包围的任意数量Unicode字符的集合,使用反斜线转义

  • null:null

  • array:数组是值(value)的有序集合。一个数组以“[”(左中括号)开始,“]”(右中括号)结束,值之间使用“,”(逗号)分隔

  • object:对象是一个无序的“‘名称/值’对”集合。一个对象以“{”(左括号)开始,“}”(右括号)结束,每个“名称”后跟一个“:”(冒号);“‘名称/值’ 对”之间使用“,”(逗号)分隔

以及上面的任意组合。

在 JavaScript 中有一个全局对象 JSON,包含两个方法 JSON.stringify()JSON.parse(),用于序列化和解析 JSON。

当然也有人使用 eval("(" + string + ")") 代替 JSON.parse() 来 解析JSON,相比而言这种方式的容错性更高。

JSONP(JSON with Padding)

因为 XMLHttpRequest 有同源策略,而在实际开发中又常常会有跨域的需求,早期开发者为了解决跨域问题而搞出来这样一个颇为奇怪的东西。产生原因和名字一样古怪,光听名字恐怕没几个人知道说的是个什么东西。

刚好 <script> 标签可以引用其他域下的静态资源,想想我们有时候在站点引入的数据统计类的 JS。

但我们要的是数据,而不是一段静态的 JS 代码,怎么办?

这还不简单吗,让服务器动态生成 js ,再把数据放进去不就可以吗。为了区分每一份数据,还需要针对返回的数据做一个标识,其实就是在数据外面包裹一个函数名。

然后需要浏览器端预先设置好这样一个函数,返回的数据就相当于一次执行过程,对获取数据的处理。

总结

  1. AJAX 是一类技术的集合,其中最重要的是 XMLHttpRequest

  2. JSON 是一个数据交换格式,也是目前事实上的标准

  3. JSONP 是为解决跨域问题搞出来的一种获取数据的方式

举个栗子

接下来,用这个简单的示例来说明如何通过 JSONP 的方式获取数据,以及它到底是怎样工作的。

服务器

这里使用 Node.js 返回一段简单的数据。

/**
 * 一个简单的 http 服务器,返回 json 数据
 * 跟 Node 主页上的那个经典例子没太大差别
 */

var http = require('http');
var urllib = require('url');

var host = '127.0.0.1';
var port = 9999;

var data = {'name': 'Mirreal', 'age': '24'};

http.createServer(function(req, res) {
  var params = urllib.parse(req.url, true);

  if (params.query && params.query.callback) {

    var str =  params.query.callback + '(' + JSON.stringify(data) + ')'; // jsonp
    res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'application/javascript' });
    res.end(str);
  } else {
    res.end(JSON.stringify(data)); // 普通的json
  }

}).listen(port, host, function() {
  console.log('server is listening on port ' + port);
});

浏览器

// zepto 的写法
$.ajax({
  type: 'GET',
  url: 'http://127.0.0.1:9999',
  data: { _input_charset: 'utf-8' },
  dataType: 'jsonp',
  timeout: 300,
  context: $('body'),
  success: function(data){
    console.log(data)
  },
  error: function(xhr, type) {
    console.log('Ajax error!')
  }
});

这样就很轻松的通过 JSONP 的方式获取到数据,我们似乎也不需要关心里面究竟是怎么一回事。但有时候肯能会有人问起:“为什么 jsonp 不能使用 POST 方法”的问题,其实稍微了解一下 JSONP 的原理,这种问题完全就不存在了。

虽然像 JQuery 这类库将 JSONP 封装到 $.Ajax() 上,但准确来讲是不对的。因为 JSONP 只是通过动态地通过 <script> 标签去请求一段 JS 代码(或者叫数据),而非使用 XMLHttpRequest ,原理就像下面这样:

对 JSONP 的简单封装

/**
 * 对 JSONP 的一种简单封装
 *
 * @param {Object} options
 * @returns null
 */
function getJsonp(options) {

  var callbackName = options.callbackName;
  var url = options.url;


  var scriptElem = document.createElement('script');
  scriptElem.setAttribute('src', url + '?callback=' + callbackName);

  scriptElem.onload = function(e) {
    delete window[callbackName];
    this.parentNode.removeChild(this);
  };

  scriptElem.onerror = function(e) {
    console.log(e, 'load error');

    delete window[callbackName];
    this.parentNode.removeChild(this);
  };

  window[callbackName] = options.success;

  // 调用
  document.querySelector('head').appendChild(scriptElem);
}

这段代码对 JSONP 进行一层简单包装,调用也很简单:

getJsonp({
  'url': 'http://127.0.0.1:9999/',
  'callbackName': 'log',
  'success': function(data) {
     console.log('我是回调函数,我拿到数据了', data);
  }
});

看上去代码还挺长的,实际上核心代码不多,分三步:

1.创建一个 <script> 标签,并设置其 url

var scriptElem = document.createElement('script');
scriptElem.setAttribute('src', url + '?callback=' + callbackName);

2.设置回调函数

window[callbackName] = options.success;

这里简单处理,直接把传入的回调函数设置成全局的

3.调用

document.querySelector('head').appendChild(scriptElem);

实际上就是把 <script> 加到 html 文档中,这样就会去加载标签的内容,也就是一个 JS 文件。

但通常现实中跑的代码内容会更多,包含一些错误控制、参数拼接、超时处理、性能安全等方面的,但它仍然清楚地描述 JSONP 的原理。

安全

早期的浏览器处于安全层面的考量,制定同源策略,限制了一个源(origin)中加载文本或脚本与来自其它源(origin)中资源的交互方式。

但是随着互联网的发展催生了跨域访问进行数据交互的需求,于是 JSONP 就产生了,以及后来的 CORS 机制,允许 XMLHttpRequest 对象发起跨域的请求。

但是另一方面,也增加了安全风险,我们在使用的时候应当更加谨慎小心,防止 XSS、CSRF 等攻击。

其他

数据预览

之前碰到一个问题,在调用一些接口返回的数据无法使用 Chrome 预览,自己写测试接口的时候也碰到过。后来发现,只是因为没有在 response 头部加上 Content-Type: application/javascript,仅此而已。

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