Alma Mater Studiorum Università di Bologna Scuola di Ingegneria. Tecnologie Web T A.A Esercitazione 06 - AJAX
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- Raffaella Rizzo
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1 Alma Mater Studiorum Università di Bologna Scuola di Ingegneria Tecnologie Web T A.A Esercitazione 06 - AJAX Home Page del corso: Versione elettronica: L.06.AJAX.pdf Versione elettronica: L.06.AJAX-2p.pdf Esercitazione 06 1
2 AJAX - Asynchronous Javascript and XML Richieste al server effettuate via Javascript in modo asincrono l utente non ottiene una nuova pagina, ma solo modifiche a quella corrente non è necessario aspettare la response per continuare a interagire non è necessario aspettare la response per eseguire altro codice AJAX Interfacciamento client-server mediante lo scambio di: testo semplice (frammenti di pagina e/o singole informazioni) documenti XML (informazioni strutturate e complesse) Non una nuova tecnologia, ma un nuovo modo di utilizzare tecnologie esistenti per sviluppare rich Internet application Gmail, Google Maps, Google Suggest, FaceBook,... Alternative tecnologiche Adobe-Macromedia Flash Java applet uso del tag iframe (banalmente si modifica l'attributo src del frame per simulare un aggiornamento parziale dei contenuti) Esercitazione 06 2
3 Oggetto XMLHttpRequest L oggetto Javascript usato per realizzare le richieste AJAX Effettua la richiesta di una risorsa via HTTP ad un server Web in modo indipendente dal browser non sostituisce l URI della propria richiesta all URI corrente non provoca un cambio di pagina inviando eventuali informazioni sotto forma di variabili (come una form) di tipo GET di tipo POST in modo sincrono (blocca il flusso di esecuzione del codice Javascript; non ci interessa) asincrono (non interrompe il flusso di esecuzione del codice Javascript né le operazioni dell'utente sulla pagina) Esercitazione 06 3
4 Alterazione del paradigma classico di interazione C/S Si guadagna in espressività, ma si perde la linearità dell'interazione mentre l'utente è all'interno della stessa pagina, le richieste sul server possono essere numerose e indipendenti il tempo di attesa passa in secondo piano o non è avvertito affatto Possibili criticità sia per l utente che per lo sviluppatore percezione che non stia accadendo nulla (sito che non risponde) problemi nel programmare logica che ha bisogno di aspettare i risultati delle richieste precedenti Esercitazione 06 4
5 Tipologie di interazioni AJAX Semplici modifica del valore dell attributo innerhtml di un elemento della pagina accesso ai contenuti di uno span, di un p, ecc possibile assegnare non solo testo semplice, ma altro HTML! uso del DOM per aggiungere, popolare, o modificare elementi getelementbyid() (non compatibile con le vecchie versioni di Explorer) getelementsbytagname() Avanzate invocazione di logica per l elaborazione e la restituzione di contenuti server-side (necessaria programmazione lato server!) metodi del DOM per la creazione avanzata di contenuti strutturati, innestati, dinamici metodi del DOM per la creazione, gestione e manipolazione di dati XML gestioni di intervalli di tempo multipli o incrociati attraverso l'uso dei metodi Javascript setintervall() o settimeout() Esercitazione 06 5
6 Una cosa che capita spesso Astrarre i diversi comportamenti di diversi browser dietro a librerie di terze parti (es: jquery) funzioni ad hoc // from function mygetelementbyid(idelemento) { } // elemento da restituire var elemento; // se esiste il metodo getelementbyid questo if sarà // diverso da false, null o undefined // e sarà quindi considerato valido, come un true if ( document.getelementbyid ) elemento = document.getelementbyid(idelemento); // altrimenti è necessario usare un vecchio sistema else elemento = document.all[idelemento]; // restituzione elemento return elemento; Esercitazione 06 6
7 Evento onload e disponibilità del DOM <html> <head> <title>ajax, le basi prima dell'utilizzo</title> <script type="text/javascript src= myutils.js ></script> <script type="text/javascript src= almostajax.js ></script> </head> <body onload= almostajax( paragrafo ) > <p id="paragrafo"> testo del paragrafo che verrà cambiato al caricamento del documento </p> </body> </html> Primi passi... Chrome Developer Tools: dalla scheda Sources inserire breakpoint su scripts/almostajax.js:6 lettura degli eventuali messaggi di errore l'evento onload non ha molto a che fare con AJAX, ma è essenziale per ogni interazione asincrona: finché non si è certi di avere gli elementi del DOM caricati è inutile tentare di effettuare modifiche! invocare la procedura direttamente nel tag <head> della pagina avrebbe generato errore! Prima del verificarsi dell'evento onload non è nota al browser nemmeno l'esistenza di un elemento Esercitazione con id="paragrafo! 06 7
8 Parte I INVIO DELLE RICHIESTE Esercitazione 06 8
9 Ottenere l oggetto XMLHttpRequest Funzionalità da astrarre con funzioni ad hoc per ottenere cross-browser compatibility Alcuni browser lo supportano come oggetto nativo (Firefox 1+, Opera 7+, Safari, Internet Explorer 7): var xhr = new XMLHttpRequest(); Versioni precedenti di Internet Explorer lo supportano come oggetto ActiveX, solo dalla versione 4 e in modi differenti a seconda della versioni: var xhr = new ActiveXObject( Microsoft.XmlHttp ) var xhr = new ActiveXObject( MSXML4.XmlHttp ) var xhr = new ActiveXObject( MSXML3.XmlHttp ) var xhr = new ActiveXObject( MSXML2.XmlHttp ) var xhr = new ActiveXObject( MSXML.XmlHttp ) dalla più recente alla più obsoleta Esistono poi browser che non lo supportano affatto: è buona norma controllare e prevedere comportamenti non AJAX in loro presenza! Esercitazione 06 9
10 Controllo del supporto // ad esempio invocata in corrispondenza dell'evento onload myajaxapp = function() { var xhr = mygetxmlhttprequest(); if ( xhr ) { /* applicazione in versione AJAX */ } else { /* versione non AJAX o avviso all utente */ } } // from function mygetxmlhttprequest() { var xhr = false; var activexoptions = new Array( "Microsoft.XmlHttp", "MSXML4.XmlHttp", "MSXML3.XmlHttp", "MSXML2.XmlHttp", "MSXML.XmlHttp" ); // prima come oggetto nativo try { xhr = new XMLHttpRequest(); } catch (e) { } // poi come oggetto activex dal più al meno recente if (! xhr ) { var created = false; for ( var i = 0 ; i < activexoptions.length &&!created ; i++ ) { try { xhr = new ActiveXObject( activexoptions[i] ); created = true; } catch (e) { } } } return xhr; } Esercitazione 06 10
11 Parte II LETTURA DELLE RISPOSTE Esercitazione 06 11
12 Proprietà di XMLHttpRequest Stato e risultati della richiesta vengono memorizzati dall interprete Javascript all interno dell oggetto XmlHttpRequest durante la sua esecuzione Lista dei parametri comunemente supportati dai vari browser: readystate onreadystatechange status responsetext responsexml Esercitazione 06 12
13 Variabile di tipo intero, con valori che vanno da 0 a 4 0 : uninitialized - l'oggetto XMLHttpRequest esiste, ma non è stato richiamato alcun metodo per inizializzare una comunicazione 1 : open - è stato precedentemente invocato il metodo open(), ma il metodo send() non ha ancora effettuato l'invio dati 2 : sent - il metodo send() è stato eseguito ed ha effettuato la richiesta 3 : receiving - i dati in risposta cominciano ad essere letti 4 : loaded - l'operazione è stata completata Accessibile in sola lettura: rappresenta in ogni istante lo stato della richiesta Attenzione: Proprietà readystate nello stato 3 (che può essere assunto più volte ) si possono già leggere alcuni header restituiti dal server o parte della risposta questo ordine non è sempre identico e non è sfruttabile allo stesso modo su tutti i browser se la richiesta fallisce readystate potrebbe non assumere mai il valore 3 l'unico stato supportato da tutti i browser è il 4: a prescindere dalla riuscita dell'operazione, le operazioni sono terminate e lo stato non cambierà più Esercitazione 06 13
14 Proprietà onreadystatechange L'esecuzione del codice non si blocca sulla send() in attesa dei risultati Occorre registrare una funzione che sia richiamata dal sistema come? in maniera asincrona rispetto al resto del programma perché? al momento della disponibilità di risultati (anche parziali!) quando? a sua volta segnalata dal cambio di stato della richiesta xhr.onreadystatechange = function() { /* callback */ } Occorre evitare alee! var xhr = mygetxmlhttprequest(); xhr.open( post, sottocontesto/pagina.html?, post, true ); xhr.setrequestheader( content-type, application/x-www-form-urlencoded ); xhr.setrequestheader( connection, close ); xhr.send( p1=v1&p2=v2 ); risposta del server xhr.onreadystatechange = function() {... // troppo tardi bisogna fare tale assegnamento prima della send() Esercitazione 06 14
15 Proprietà status Valore intero corrispondente al codice HTTP dell esito della richiesta 200: caso di successo (l unico in base al quale i dati ricevuti in risposta devono essere ritenuti corretti e significativi) possibili altri valori (in particolare 403, 404, 500, ) Una descrizione testuale del codice HTTP restituito dal server è contenuta nel parametro statustext (supportato in quasi tutti i browser tranne alcune versioni di Opera) if ( xhr.status!= 200 ) alert( xhr.statustext ); può essere ottenuta creando e utilizzando un apposito oggetto di mappe codici-descrizione if ( xhr.status!= 200 ) alert( httpcodes[xhr.status] ); Esercitazione 06 15
16 Proprietà responsetext e responsexml Contengono i dati restituiti dal server responsetext: dato di tipo stringa, disponibile solo ad interazione ultimata (readystate == 4) permette di ricevere qualsiasi informazione dal server la rappresentazione testuale del body della risposta gli viene comunque assegnata se la comunicazione termina con successo responsexml : lo stesso dato, convertito in documento XML (se possibile) ai fini della navigazione via Javascript potrebbe essere null qualora i dati restituiti non siano un documento XML ben formato (es: trasmissione di dati non XML, dati XML corrottisi durante la trasmissione, ecc) Esercitazione 06 16
17 Metodi getresponseheader( ) e getallresponseheaders( ) Lettura degli header HTTP che descrivono la risposta del server utilizzabili solo nella funzione di callback e comunque, anche al suo interno da non invocare immediatamente dopo l'invio dei dati in maniera asincrona (send, readystate == 2) utilizzabili per leggere parte degli header fin dall inizio della ricezione della risposta (readystate == 3) utilità limitata (es: ottimizzazione, ecc..) in grado di accedere con certezza all elenco completo degli header solo a richiesta conclusa (readystate == 4) Esercitazione 06 17
18 Legge lo stato di avanzamento della richiesta readystate La funzione di callback (1) Verificare il successo o fallimento della richiesta status Ha accesso agli header di risposta rilasciati dal server (parziali se readystate == 3, completi se readystate == 4) getallresponseheaders() getresponseheader( header_name ) Può leggere il contenuto della risposta (se e solo se readystate == 4) responsetext responsexml Esercitazione 06 18
19 Assegnata all'attributo onreadystatechange di XMLHttpRequest var xhr = //.. etc etc La funzione di callback (2) var textholder = new Object(); textholder.testo = La risposta del server è: ; xhr.onreadystatechange = function() { if ( xhr.readystate == 4 && xhr.status == 200 ) { /* * anche se la funzione è assegnata a una proprietà di xhr, * dal suo interno non è possibile riferirsi a xhr con this * perché la funzione sarà richiamata in modo asincrono dall interprete */ // alert ( textholder.testo + this.responsetext ); alert ( textholder.testo + xhr.responsetext ); } }; Richiamata AD OGNI VARIAZIONE del parametro readystate su alcuni browser lo stato 3 può essere assunto più volte in caso di ricezione di una risposta molto lunga in successivi trunk Esercitazione 06 19
20 Chiusura della funzione di callback È costituita dalla funzione stessa e dall insieme di tutte le variabili a cui essa può accedere (scope) se definita in linea, può riferire le variabili dello scope in cui si trova var xhr = //.. etc etc var textholder = new Object();... xhr.onreadystatechange = function() { if ( xhr.readystate == 4 ) /*...omissis */ alert( textholder.testo ); /*...omissis */ se definita come funzione esterna può accettare parametri formali e riferirne i valori attuali al proprio interno mediante i loro nomi function mypopup( oggettoajax, contenitoreditesto ) { if ( oggettoajax.readystate == 4 )/*...omissis */ alert( contenitoreditesto.testo ); /*...omissis */ }... var xhr = //.. etc etc var textholder = new Object();... /* TUTTAVIA VA UTILIZZATA NECESSARIAMENTE COSI!!! */ xhr.onreadystatechange = function() { mypopup(xhr,textholder); } /* NON È INVECE POSSIBILE QUESTO TIPO DI ASSEGNAMENTO!!! */ xhr.onreadystatechange = mypopup(xhr,textholder); Esercitazione 06 20
21 Parte III ESEMPI Esercitazione 06 21
22 Ovviamente OVVIO MA IMPORTANTE Per poter testare questo esempio, come qualunque altra applicazione basata su XMLHttpRequest, è necessario richiamare la pagina HTML attraverso un Web server Non è possibile specificare come URI della richiesta l ubicazione di risorse sul file system locale della macchina! Chi dovrebbe ricevere le HTTP Request ed inviare HTTP Response? C:\pagina.html Esercitazione 06 22
23 Scaricamento di dati in formato testo (1) Pagine /* VEDERE IL CODICE (E RELATIVI COMMENTI) NEL PROGETTO DI ESEMPIO */ Verifica della possibilità di usare tecniche AJAX creazione e invio della richiesta asincrona gestione di un alternativa in caso di mancato supporto ad AJAX Chrome Developer Tools: dalla scheda Sources inserire breakpoint su scripts/callback.js:6 eseguire una prima volta passo passo provare a cambiare il valore di xhr a false Esercitazione 06 23
24 Scaricamento di dati in formato testo (2) Pagine /* VEDERE IL CODICE (E RELATIVI COMMENTI) NEL PROGETTO DI ESEMPIO */ Esecuzione di operazioni differenti a seconda dello stato della richiesta della sua condizione di successo o fallimento Chrome Developer Tools: breakpoint su scripts/callback.js:38, 42, 50, 55 eseguire una prima volta facendo resume subito dopo ogni breakpoint provare una richiesta a una URI diversa (possibilmente non valida) Esercitazione 06 24
25 Scaricamento di dati in formato testo (3) Uso di funzioni di callback interne (semplice accesso agli oggetti presenti nello scope della funzione, ma difficile manutenibilità e riuso del codice) esterne (evitando tassativamente di dichiarare oggetti XmlHttpRequest globali perché?) /* VEDERE IL CODICE (E RELATIVI COMMENTI) NEL PROGETTO DI ESEMPIO */ Chrome Developer Tools: inspect Script scripts/callback-external.js:66 scripts/callback-external.js:12 leggere bene i commenti! Esercitazione 06 25
26 Scaricamento di dati in formato XML (1) Utilizzo di un feed RSS, prodotto da una pagina JSP che legge da database implementato come Java Bean utilizzo di responsexml in caso di successo utilizzo di responsetext in caso di errori o fallimenti /* VEDERE IL CODICE (E RELATIVI COMMENTI) NEL PROGETTO DI ESEMPIO */ completare il nome della categoria di notizie richiesta (le XmlHttpRequest partono a ogni keyup!) Chrome Developer Tools: inspect HTML e breakpoint su scripts/rssparser.js:83 eseguire step over eseguire step into nelle funzioni di parsing Esercitazione 06 26
27 Richieste AJAX cross-domain Per motivi di sicurezza XmlHttpRequest può essere rivolta solo verso il dominio da cui proviene la risorsa che la utilizza provate ad esempio a tentare l accesso alla risorsa testo.txt, usata per il primo esempio, rendendola disponibile anche su un altro sito Web diverso dal dominio che AJAX sta utilizzando E per leggere gli RSS di un sito esterno (es: Repubblica.it )? occorre recuperarli tramite logica server-side (Servlet, JSP, ma anche JSF, PHP,.NET, CGI in genere, ) che faccia da proxy sito esterno nostro Web server risorse scaricate da URI del nostro sito Esercitazione 06 27
28 E le mappe di Google, allora? Come è possibile che alcuni siti abbiano embedded le mappe di google? le mappe producono richieste AJAX verso i server di google ma sono su pagine scaricate da altri domini Semplicemente le mappe girano all interno di iframe! le XmlHttpRequest dell iframe sono dirette a Google...così come l attributo src dell iframe stesso Esercitazione 06 28
29 Parte IV Enhanced User Interaction: Terminazioni Forzate, Esercitazione 06 29
30 L utente abbandonato Le richieste AJAX permettono all utente di continuare a interagire con la pagina ma non necessariamente lo informano di cosa sta succedendo e possono durare troppo! L utente non sa cosa fanno i nostri script o gli insegniamo a usare Chrome Developer Tools o facciamo in modo di informarlo noi! È giusto interrompere le richieste che non terminano in tempo utile server momentaneamente sovraccarico problemi di rete disorientamento dell utente Esercitazione 06 30
31 Richieste fantasma È molto difficile generare una richiesta fantasma ad hoc scaricando solo contenuti statici dal Web server (sebbene in modo asincrono, dinamico ) caduta della connessione tra readystate 3 e 4 (bisogna essere svelti a staccare i cavi di rete ) scaricamento di un file di grosse dimensioni (difficile da distribuire in lab a causa dei problemi di spazio, quota, ecc e non si può neanche farlo dal sito del corso le richieste AJAX partono dai vostri localhost, ricordate?) Capita anche troppo spesso, invece, quando si invoca logica server-side Uso smodato di AJAX genera un numero elevato di richieste verso il server ecco perché sostituiamo l header connection=keep-alive con connection=close (quando reso possibile dall implementaz browser) dobbiamo riaprire la connessione ogni volta e andiamo più piano, ma il server non collassa a causa dell'esaurimento di connessioni disponibili in caso di accesso di molteplici utenti contemporaneamente Esercitazione 06 31
32 Metodo abort( ) Interruzione delle operazioni di invio o ricezione non ha bisogno di parametri termina immediatamente la trasmissione dati Per poterlo utilizzare in modo sensato, tuttavia, non si può richiamarlo in modo sincrono dentro la funzione di callback se readystate non cambia non viene richiamato! e tipicamente readystate non cambia quando la risposta si fa attendere Si crea un'altra funzione da far richiamare in modo asincrono mediante il metodo settimeout( funzioneasincronaperabortire, timeout ) e al suo interno si valuta se continuare l attesa o abortire l operazione Esercitazione 06 32
33 Per provare (1) Pagine Richiamano una risorsa server-side (una servlet) che attende per il numero di secondi indicato prima di restituire il controllo e il risultato Gli script nella pagina attendono comunque solo per 5 secondi viene mostrata un'immagine animata nell attesa ed eventualmente un messaggio di fallimento se la risposta necessita di più tempo /* VEDERE IL CODICE (E RELATIVI COMMENTI) NEL PROGETTO DI ESEMPIO */ 3 Chrome Developer Tools: dalla scheda Script inserire breakpoint su scripts/loadabort.js:168, 86 esecuzione step by step Esercitazione 06 33
34 Per provare (2) Pagine Notate l uso della console di Chrome Developer Tools per effettuare il log informazioni relative alle attività in corso quando la richiesta viene abortita! l alternativa è scrivere tante alert() mentre si sviluppa e poi commentarle /* VEDERE IL CODICE (E RELATIVI COMMENTI) NEL PROGETTO DI ESEMPIO */ Chrome Developer Tools: dalla scheda Script 7 inserire breakpoint su scripts/loadabort.js:124 controllare la console! Esercitazione 06 34
35 Parte V Nuovo Esercizio Proposto Esercitazione 06 35
36 Restyling della pagina per la lettura di feed RSS (1) Nell ordine che preferite estendete le funzionalità del JavaBean FeedDb per ottenere le categorie esistenti a partire dalla parte iniziale del loro nome public List<String> getcategories(string categorystartingwith); spostate la funzione di scaricamento dei feed in XML dall evento onkeyup del campo di input a quello di onclick su un opportuno <span></span> (prendete esempio dalle altre pagine dell esercitazione di oggi) associate a onkeyup (e scrivetela) una funzione AJAX che scarichi il nome della prima categoria che inizia con le lettere immesse dall utente e sostituisca tale risultato (se presente) all attributo value del campo di input (prendete esempio dalle altre pagine dell esercitazione di oggi) scrivete infine la pagina JSP (o Servlet, se preferite) associata all URL chiamato dalla vostra funzione AJAX che legga dai parametri in GET le iniziali della categoria cercata, interroghi il Java Bean e restituisca la prima stringa ottenuta Esercitazione 06 36
37 Restyling della pagina per la lettura di feed RSS (2) E ancora aggiungete a WEB-INF/lib le librerie che trovate nell archivio zip dell esercitazione: parser/serializzatore JSON per Java (jabsorb) e sue dipendenze (slf4j) scrivete una Servlet che, come la pagina feed.jsp, recuperi la categoria di notizie desiderata dai parametri della richiesta, interroghi il JavaBean e restituisca il risultato mediante serializzazione JSON («sbirciate» nella soluzione soltanto al momento di usare JSON) aggiungete la libreria Javascript json.js alle risorse Web del progetto (scegliete pure la posizione che preferite, ad esempio web/scripts/ ) modificate la pagina 5_rssfeed.html per a) riferire ANCHE la libreria json.js e b) rivolgere la propria richiesta asincrona alla Servlet che avete appena realizzato (ricordarsi di mappare la Servlet nel descrittore web.xml) modificate la funzione Javascript che analizza l XML delle notizie per analizzare, al suo posto, la stringa di testo JSON restituita dalla nuova Servlet Esercitazione 06 37
38 Parsing JSON in Java: Gson (al posto di jabsorb) Gson è una libreria java per il parsing/deparsing di oggetti JSON È stata realizzata da Google per l esclusivo sviluppo di prodotti interni, ora Gson è libreria open source Libreria molto potente e largamente utilizzata sia in ambito accademico che industriale. Alcuni punti di forza: Fornisce dei metodi semplici e facili da usare per «conversione» Java-JSON e viceversa Genera output JSON compatti e leggibili Consente rappresentazioni custom per gli oggetti Consente la conversione da/a JSON di oggetti Java immodificabili pre-esistenti (non occorre modificare il sorgente) Supporta oggetti di complessità arbitraria Altre info utili/sorgenti/tutorial/guide e link per il download sono disponibili qui: Esercitazione 06 38
39 L ultima versione di Gson è la Gson in una slide Inizializzazione dell oggetto Gson: Gson g = new Gson(); Serializzazione di un oggetto: Person santa = new Person("Santa", "Claus", 1000); g.tojson(santa); Deserializzazione di un oggetto: Person peterpan = g.fromjson(json, Person.class); Tutto qui o quasi Trovate molti altri esempi, API complete, JavaDoc e tutorial al link nella slide precedente Esercitazione 06 39
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