Anno Accademico Laboratorio di Tecnologie Web AJAX
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- Orlando Leone
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1 Universita degli Studi di Bologna Facolta di Ingegneria Anno Accademico Laboratorio di Tecnologie Web AJAX
2 Parte I INTRODUZIONE
3 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 (tristezza si modifica l'attributo src del frame per simulare un aggiornamento parziale dei contenuti)
4 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 sostituisice 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)
5 Alterazione del paradigma di interazione client/server 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
6 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 serverside (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()
7 Una cosa che capita spessissimo 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;
8 Primi passi 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 ) > Firebug: inspect HTML e breakpoint su scripts/almostajax.js:6 lettura degli eventuali messaggi di errore <p id="paragrafo"> testo del paragrafo che verrà cambiato al caricamento del documento </p> l'evento onload non ha molto a che fare con AJAX, ma è essenziale per </body> ogni interazione asincrona: finchè non si è certi di avere gli elementi del DOM caricati è inutile tentare di effettuare modifiche! </html> 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 con id="paragrafo!!
9 Parte II INVIO DELLE RICHIESTE
10 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): Ottenimento dell oggetto XMLHttpRequest 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 ) Esistono poi browser che non lo supportano affatto: dalla piu recente alla piu obsoleta E buona norma controllare e prevedere comportamenti non AJAX in loro presenza!
11 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 piu 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; }
12 La lista dei metodi disponibili è diversa da browser a browser In genere si usano solo quelli presenti in Safari (sottoinsieme piu limitato, ma comune a tutti i browser che supportano AJAX): open() setrequestheader() send() getresponseheader() getallresponseheaders() abort() Metodi di XmlHttpRequest
13 Metodo open() Inizializzazione della richiesta da formulare al server definito dal W3C per accettare fino a 5 parametri. open (method, uri [,async][,user][,password]) l uso piu comune per AJAX ne prevede 3, di cui uno necessariamente fissato open (method, uri, true)
14 Parametri di open() method: stringa che indica il metodo di invio dati ("get" o "post") scegliendo GET le variabili sono appese alla URI della risorsa richiesta pagina.html?variabile=valore&altravariabile=altrovalore utilizzando POST sono all'interno del body della richiesta stessa il numero di caratteri dell URI che si possono inviare con una GET è pari a 256 (in realtà varia a seconda del browser ): pochi per scambiare dati XML! uri: stringa che identifica la risorsa da ottenere mediante un indirizzo assoluto o relativo alla locazione della pagina da cui parte la richiesta sottocontesto/pagina3.html! async: valore booleano che deve essere impostato come true per indicare al metodo che la richiesta da effettuare è di tipo asincrono.
15 Metodi setrequestheader() e send() setrequestheader(): impostazione degli header veicolati dalla richiesta coppie chiave/valore che descrivono lo scambio dati opzionali per le richieste GET necessari per descrivere il body delle richieste POST send(): inoltro della richiesta al server non bloccante se il parametro async di open è stato impostato a true // es: richiesta GET var xhr = mygetxmlhttprequest(); xhr.open( get, sottocontesto/pagina.html?p1=v1&p2=v2, true ); xhr.setrequestheader( connection, close ); xhr.send( null ); // es: richiesta POST var xhr = mygetxmlhttprequest(); xhr.open( post, sottocontesto/pagina.html, true ); xhr.setrequestheader( content-type, x-www-form-urlencoded ); xhr.setrequestheader( connection, close ); xhr.send( p1=v1&p2=v2 ); si possono passare anche valori con caratteri non validi ( &, ecc...) filtrandoli attraverso la funzione Javascript: escape( value_with_invalid_characters )
16 Parte III LETTURA DELLE RISPOSTE
17 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
18 Varibile 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 Note: 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 (dalla bozza di lavoro del W3C) 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.
19 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 è meglio fare tale assegnamento prima della send()!!!!
20 Proprietà status Valore intero corrispondente al codice HTTP dell esito della richiesta 200 : caso di successo (l unico in base al quale è possibile i dati ricevuti in risposta devono essere ritenuti corretti e significativi) possibili altri valori (in particolare d errore: 403, 404, 500, ) Una descrizione testuale del codice HTTP ritornato dal server è contenuta nel parametro statustext (supportato in quasi tutti i browsers 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] );
21 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)
22 Metodi getresponseheader() 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)
23 Legge lo stato di avanzamento della richiesta readystate La funzione di callback 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
24 La funzione di callback Assegnata all'attributo onreadystatechange di XMLHttpRequest var xhr = //.. etc etc 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 * perche 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
25 Chiusura della funzione di callback E 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); } /* Tecnologie NON E Web INVECE L-A POSSIBILE QUESTO TIPO DI ASSEGNAMENTO!!! */ xhr.onreadystatechange = mypopup(xhr,textholder);
26 Parte IV ESEMPI
27 Ovviamente. IMPORTANTISSIMO!!! Per poter testare questo esempio, come qualunque altro applicativo basato su XMLHttpRequest, è necessario richiamare la pagina HTML attraverso un webserver, (il termine Http nel nome non è casuale!) Non è possibile specificare come URI della richiesta l ubicazione di risorse sul file system locale della macchina!!! C:\pagina.html
28 Pagine Acquisizione di dati in formato testo /* VEDERE IL CODICE, COMMENTATO, 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 Firebug: inspect HTML e breakpoint su scripts/callback.js:6 eseguire una priva volta passo passo provare a cambiare il valore di xhr a false
29 Pagine Acquisizione di dati in formato testo /* VEDERE IL CODICE, COMMENTATO, NEL PROGETTO DI ESEMPIO */ Esecuzione di operazioni differenti a seconda dello stato della richiesta della sua condizione di successo o fallimento Firebug: breakpoint su scripts/callback.js:38, 42, 50, 55 eseguire una priva volta facendo resume subito dopo ogni breakpoint provare una richiesta a una URI diversa (possibilmente non valida)
30 Uso di funzioni di callback Acquisizione di dati in formato testo interne (semplice accesso agli oggetti presenti nello scope della funzione, ma difficile manutenibilità e riuso del codice) esterne (ma senza dichiarare oggetti XmlHttpRequest globali!!! diffidate dai tutorial che insegnano questo tipo di pratica!) /* VEDERE IL CODICE, COMMENTATO, NEL PROGETTO DI ESEMPIO */ Firebug: inspect Script scripts/callback-external.js:66 scripts/callback-external.js:12 leggere bene i commenti!!
31 Acquisizione di dati in formato XML Utilizzo di un feed RSS (risorsa statica presente sul nostro server, per ora) utilizzo di responsexml in caso di successo utilizzo di responsetext in caso di errori o fallimenti /* VEDERE IL CODICE, COMMENTATO, NEL PROGETTO DI ESEMPIO */ completare il nome della risorsa richiesta (le XmlHttpRequest partono a ogni keyup!) Firebug: inspect HTML e breakpoint su scripts/rssparser.js:85 modificare la URI evidenziando con il mouse il carattere 1 e digitando 2 o 3 eseguire step over eseguire step into nelle funzioni di parsing
32 Per motivi di sicurezza la XmlHttpRequest può essere rivolta solo verso il dominio da cui proviene la risorsa che la utilizza la risorsa testo.txt usata per il primo esempio è disponibile anche su ma il dominio www-lia.deis.unibo.it è irraggiungibile per le richieste AJAX delle pagine del progetto, che il vostro browser riconosce come provenienti localhost potete provare Richieste AJAX cross-domain 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
33 E le mappe di Google,, allora? Come è possibile che alcuni siti embeddino le mappe di google? Le mappe producono richieste AJAX verso i domini di google ma sono su pagine scaricate da altri domini Sempliciemente le mappe girano all interno di iframe! Le XmlHttpRequest dell iframe sono dirette a Google...così come l attributo src dell iframe stesso Allora posso fare richieste all esterno da dentro un iframe? ad esempio per leggere questi benedetti RSS da Repubblica.it?? no; dovreste scaricare da Repubblica.it non solo i feed RSS ma anche il documento html che richiama gli script che creano le richieste!
34 Parte V RIFINIRE IL MODELLO
35 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 abbandonato L utente non sa cosa stanno facendo i nostri script o gli insegniamo a usare firebug o facciamo in modo di informarlo noi! Infine, è giusto interrompere le richieste che non terminano in tempo utile server momentaneamente sovraccarico problemi di rete disorientatamento dell utente
36 Le richieste fantasma E 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 l uso smodato di AJAX genera un numero esagerato di richieste verso il server ecco perché sostituiamo l header connection=keep-alive con connection=close noi dobbiamo riaprire la connessione ogni volta e andiamo più piano, ma il server non collassa perché esaurisce le connessioni disponibili in caso di accesso di molti utenti contemporaneamente! oppure, semplicemente, la logica server-side ci mette molto!
37 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 al sistema mediante il metodo settimeout( funzioneasincronaperabortire, timeout ) e al suo interno si valuta se continuare l attesa o abortire l operazione
38 Per provare Pagine Richiamano una risorsa server-side (una pagina JSP ) 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 una immagine animata nell attesa ed eventualmente un messaggio di fallimento se la risposta impiega di più /* VEDERE IL CODICE, COMMENTATO, NEL PROGETTO DI ESEMPIO */ 3 Firebug: inspect Script e breakpoint su scripts/loadabort.js:168, 86 esecuzione step by step
39 Per provare Pagine Notate l uso della console di firebug per loggare 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, COMMENTATO, NEL PROGETTO DI ESEMPIO */ 7 Firebug: inspect Script e breakpoint su scripts/loadabort.js:128 controllare la console!
40 Parte VI SE A CASA VI ANNOIATE
41 E un ottimo esempio su cui applicare tecnologie AJAX Le pagine, gli stili e gli script del sito del corso attuale sono contenuti nel progetto TecnologieWeb0809.zip, in un formato che potete deployare direttamente su Tomcat Gli effetti dinamici all interno delle pagine sono ottenuti solo agendo su attributi di stile, ma il contenuto è scaricato sul browser tutto in un colpo Provate a Il sito del corso ritagliare i div delle varie sezioni che appaiono e scompaiono e a collocarli in file testuali nel path ajax-content gestire gli eventi DHTML in modo da sostituire il contenuto visualizzato nelle pagine con quello scaricato via AJAX da tali file PS: la versione del sito nel progetto contiene ancora il bug accennato nelle ultime slide della lezione precedente online è stato corretto ma potete provare a correggerlo da soli, anche in altri modi!
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