编写轻量ajax组件01-与webform平台上的各种实现方式比较

阅读:17次   时间:2017-08-12 15:26:12   字体:[ ]

前言

  Asp.net WebForm 和 Asp.net MVC(简称MVC) 都是基于Asp.net的web开发框架,两者有很大的区别,其中一个就是MVC更加注重http本质,而WebForm试图屏蔽http,为此提供了大量的服务器控件和ViewState机制,让开发人员可以像开发Windows Form应用程序一样,基于事件模型去编程。两者各有优缺点和适用情景,但MVC现在是许多Asp.net开发者的首选。

  WebForm是建立在Asp.net的基础上的,Asp.net提供了足够的扩展性,我们也可以利用这些在WebForm下编写像MVC一样的框架,这个有机会再写。说到WebForm很多人就会联想到服务器控件(拖控件!!!),其实不然,我们也可以完全不使用服务器控件,像MVC那样关注html。WebForm要抛弃服务器控件,集中关注html,首先就要将<form runat="server"></form>标签去掉,这个runat server 的form 是其PostBack机制的基础。既然我们要回归到html+css+js,那么意味着许多东西都要自己实现,例如处理Ajax请求。不像MVC那样,WebForm开始的设计就将服务器控件作为主要组成部分,如果不使用它,那么只能利用它的扩展性去实现。

  本系列就是实现一个基于WebForm平台的轻量级ajax组件,主要分为三个部分:

  1. 介绍WebForm下各种实现方式。

  2. 分析ajaxpro组件。

  3. 编写自己的ajax组件。

一、Ajax简介

  异步允许我们在不刷新整个页面的情况下,像服务器请求或提交数据。对于复杂的页面,为了请求一点数据而重载整个页面显然是很低效的,ajax就是为了解决这个问题的。ajax的核心是XmlHttpRequest对象,通过该对象,以文本的形式向服务器提交请求。XmlHttpRequest2.0后,还支持提交二进制数据。

  ajax安全:出于安全考虑,ajax受同源策略限制;也就是只能访问同一个域、同一个端口的请求,跨域请求会被拒绝。当然有时候需求需要跨域发送请求,常用的跨域处理方法有CORS(跨域资源共享)和JSONP(参数式JSON)。

  ajax数据交互格式:虽然Ajax核心对象XmlHttpRequest有"XML"字眼,但客户端与服务器数据交换格式不局限于xml,例如现在更多是使用json格式。  

  ajax 也是有缺点的。例如对搜索引擎的支持不太好;有时候也会违背url资源定位的初衷。

二、Asp.net MVC 平台下使用ajax

  在MVC里,ajax调用后台方法非常方便,只需要指定Action的名称即可。

  前台代码:

<body>
  <h1>index</h1>
  <input type="button" value="GetData" onclick="getData()" />
  <span id="result"></span>
</body>
<script type="text/javascript">
  function getData() {
    $.get("GetData", function (data) {
      $("#result").text(data);
    });
  }
</script>

  后台代码:

public class AjaxController : Controller
{
  public ActionResult GetData()
  {
    if(Request.IsAjaxRequest())
    {
      return Content("data");
    }
    return View();
  }
}

三、WebForm 平台下使用ajax

  3.1 基于服务器控件包或者第三方组件

  这是基于服务器控件的,例如ajax toolkit工具包,或者像FineUI这样的组件。web前端始终是由html+css+js组成的,只不过如何去生成的问题。原生的我们可以自己编写,或者用一些前端插件;基于服务器控件的,都是在后台生成的,通常效率也低一点。服务器组件会在前台生成一系列代理,本质还是一样的,只不过控件封装了这个过程,不需要我们自己编写。基于控件或者第三方组件的模式,在一些管理系统还是挺有用的,访问量不是很大,可以快速开发。

  3.2 基于ICallbackEventHandler接口

  .net 提供了ICallbackEventHandler接口,用于处理回调请求。该接口需要用ClientScriptManager在前台生成代理脚本,用于发送和接收请求,所以需要<form runat="server">标签。

  前台代码:

<body>
  <form id="form1" runat="server">
  <div>    
    <input type="button" value="获取回调结果" onclick="callServer()" />
    <span id="result" style="color:Red;"></span>
  </div>
  </form>
</body>
<script type="text/javascript">
  function getCallbackResult(result){
    document.getElementById("result").innerHTML = result;
  }
</script>

  后台代码:

public partial class Test1 : System.Web.UI.Page, ICallbackEventHandler
{    
  protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
  {
    //客户端脚本Manager
    ClientScriptManager scriptMgr = this.ClientScript;
 
    //获取回调函数,getCallbackResult就是回调函数
    string functionName = scriptMgr.GetCallbackEventReference(this, "", "getCallbackResult", "");
 
    //发起请求的脚本,callServer就是点击按钮事件的执行函数
    string scriptExecutor = "function callServer(){" + functionName + ";}";
 
    //注册脚本
    scriptMgr.RegisterClientScriptBlock(this.GetType(), "callServer", scriptExecutor, true);
  }
 
  //接口方法
  public string GetCallbackResult()
  {
    return "callback result";
  }
 
  //接口方法
  public void RaiseCallbackEvent(string eventArgument)
  {
  }
}

  这种方式有以下缺点

  1. 实现起来较复杂,每个页面Load事件都要去注册相应的脚本。

  2. 前台会生成一个用于代理的脚本文件。

  3. 对于页面交互复杂的,实现起来非常麻烦。

  4. 虽然是回调,但是此时页面对象还是生成了。

  3.3 使用一般处理程序

  一般处理程序其实是一个实现了IHttpHandler接口类,与页面类一样,它也可以用于处理请求。一般处理程序通常不用于生成html,也没有复杂的事件机制,只有一个ProcessRequest入口用于处理请求。我们可以将ajax请求地址写成.ashx文件的路径,这样就可以处理了,而且效率比较高。

  要输出文本内容只需要Response.Write(data)即可,例如,从数据库获取数据后,序列化为json格式字符串,然后输出。前面说到,一般处理程序不像页面一样原来生成html,如果要生成html,可以通过加载用户控件生成。如:

public void ProcessRequest(HttpContext context)
{
  Page page = new Page();
  Control control = page.LoadControl("~/PageOrAshx/UserInfo.ascx");
  if (control != null)
  {
    StringWriter sw = new StringWriter();
    HtmlTextWriter writer = new HtmlTextWriter(sw);
    control.RenderControl(writer);
    string html = sw.ToString();
    context.Response.Write(html);        
  }
}

  这种方式的优点是轻量、高效;缺点是对于交互多的需要定义许多ashx文件,加大了管理和维护成本。

  3.4 页面基类

  将处理ajax请求的方法定义在页面对象内,这样每个页面就可以专注处理本页面相关的请求了。这里有点需要注意。

  1.如何知道这个请求是ajax请求?

    通过请求X-Requested-With:XMLHttlRequest 可以判断,大部份浏览器的异步请求都会包含这个请求头;也可以通过自定义请求头实现,例如:AjaxFlag:XHR。

  2.在哪里统一处理?

    如果在每个页面类里判断和调用是很麻烦的,所以将这个处理过程转到一个页面基类里处理。

  3.如何知道调用的是哪个方法?

    通过传参或者定义在请求头都可以,例如:MethodName:GetData。

  4.知道方法名称了,如何动态调用?

    反射。

  5.如何知道该方法可以被外部调用?

    可以认为public类型的就可以被外部调用,也可以通过标记属性标记。

  通过上面的分析,简单实现如下  

  页面基类:

public class PageBase : Page
{
  public override void ProcessRequest(HttpContext context)
  {
    HttpRequest request = context.Request;
    if (string.Compare(request.Headers["AjaxFlag"],"AjaxFlag",0) == 0)
    {
      string methodName = request.Headers["MethodName"];
      if (string.IsNullOrEmpty(methodName))
      {
        EndRequest("MethodName标记不能为空!");
      }
      Type type = this.GetType().BaseType;
      MethodInfo info = type.GetMethod(methodName, BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance | BindingFlags.Static);
      if (info == null)
      {
        EndRequest("找不到合适的方法调用!");
      }        
      string data = info.Invoke(this, null) as string;
      EndRequest(data);
    }
    base.ProcessRequest(context);
  }
  private void EndRequest(string msg)
  {
    HttpResponse response = this.Context.Response;
    response.Write(msg);
    response.End();
  }
}

  页面类:

public partial class Test1 : PageBase
{
  protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
  {
  }
  public string GetData()
  {
    return "213";
  }
}

  前台代码:

function getData(){
  $.ajax({
    headers:{"AjaxFlag":"XHR","MethodName":"GetData"},
    success:function(data){
      $("#result").text(data);
    }
  });
}

四、优化版页面基类

  上面的页面基类功能很少,而且通过反射这样调用的效率很低。这里优化一下:

  1.可以支持简单类型的参数。

    例如上面的GetData可以是:GetData(string name),通过函数元数据可以获取相关的参数,再根据请求的参数,就可以设置参数了。

  2.加入标记属性。

    只有被AjaxMethodAttribute标记的属性才能被外部调用。

  3.优化反射。

    利用缓存,避免每次都根据函数名称去搜索函数信息。

  标记属性:

public class AjaxMethodAttribute : Attribute
{
}

  缓存对象:  

public class CacheMethodInfo
{
  public string MethodName { get; set; }
  public MethodInfo MethodInfo { get; set; }
  public ParameterInfo[] Parameters { get; set; }
}

  基类代码:

public class PageBase : Page
{
  private static Hashtable _ajaxTable = Hashtable.Synchronized(new Hashtable());
  public override void ProcessRequest(HttpContext context)
  {      
    HttpRequest request = context.Request;
    if (string.Compare(request.Headers["AjaxFlag"],"XHR",true) == 0)
    {
      InvokeMethod(request.Headers["MethodName"]);
    }
    base.ProcessRequest(context);
  }
  /// <summary>
  /// 反射执行函数
  /// </summary>
  /// <param name="methodName"></param>
  private void InvokeMethod(string methodName)
  {
    if (string.IsNullOrEmpty(methodName))
    {
      EndRequest("MethodName标记不能为空!");
    }
    CacheMethodInfo targetInfo = TryGetMethodInfo(methodName);
    if (targetInfo == null)
    {
      EndRequest("找不到合适的方法调用!");
    }
    try
    {
      object[] parameters = GetParameters(targetInfo.Parameters);
      string data = targetInfo.MethodInfo.Invoke(this, parameters) as string;
      EndRequest(data);
    }
    catch (FormatException)
    {
      EndRequest("参数类型匹配发生错误!");
    }
    catch (InvalidCastException)
    {
      EndRequest("参数类型转换发生错误!");
    }
    catch (ThreadAbortException)
    {
    }
    catch (Exception e)
    {
      EndRequest(e.Message);
    }
  }
  /// <summary>
  /// 获取函数元数据并缓存
  /// </summary>
  /// <param name="methodName"></param>
  /// <returns></returns>
  private CacheMethodInfo TryGetMethodInfo(string methodName)
  {
    Type type = this.GetType().BaseType;
    string cacheKey = type.AssemblyQualifiedName;
    Dictionary<string, CacheMethodInfo> dic = _ajaxTable[cacheKey] as Dictionary<string, CacheMethodInfo>;
    if (dic == null)
    {
      dic = new Dictionary<string, CacheMethodInfo>();
      MethodInfo[] methodInfos = (from m in type.GetMethods(BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance | BindingFlags.Static)
                    let ma = m.GetCustomAttributes(typeof(AjaxMethodAttribute), false)
                    where ma.Length > 0
                    select m).ToArray();
      foreach (var mi in methodInfos)
      {
        CacheMethodInfo cacheInfo = new CacheMethodInfo();
        cacheInfo.MethodName = mi.Name;
        cacheInfo.MethodInfo = mi;
        cacheInfo.Parameters = mi.GetParameters();
        dic.Add(mi.Name, cacheInfo);
      }
      _ajaxTable.Add(cacheKey, dic);
    }
    CacheMethodInfo targetInfo = null;
    dic.TryGetValue(methodName, out targetInfo);
    return targetInfo;
  }
  /// <summary>
  /// 获取函数参数
  /// </summary>
  /// <param name="parameterInfos"></param>
  /// <returns></returns>
  private object[] GetParameters(ParameterInfo[] parameterInfos)
  {
    if (parameterInfos == null || parameterInfos.Length <= 0)
    {
      return null;
    }
    HttpRequest request = this.Context.Request;
    NameValueCollection nvc = null;
    string requestType = request.RequestType;
    if (string.Compare("GET", requestType, true) == 0)
    {
      nvc = request.QueryString;
    }
    else
    {
      nvc = request.Form;
    }
    int length = parameterInfos.Length;
    object[] parameters = new object[length];
    if (nvc == null || nvc.Count <= 0)
    {
      return parameters;
    }
    for (int i = 0; i < length; i++)
    {
      ParameterInfo pi = parameterInfos[i];
      string[] values = nvc.GetValues(pi.Name);
      object value = null;
      if (values != null)
      {
        if (values.Length > 1)
        {
          value = String.Join(",", values);
        }
        else
        {
          value = values[0];
        }
      }
      if (value == null)
      {
        continue;
      }
      parameters[i] = Convert.ChangeType(value, pi.ParameterType);
    }      
    return parameters;
  }
  private void EndRequest(string msg)
  {
    HttpResponse response = this.Context.Response;
    response.Write(msg);
    response.End();
  }
}

  页面类:

public string GetData3(int i, double d, string str)
{
  string[] datas = new string[] { i.ToString(), d.ToString(), str };
  return "参数分别是:" + String.Join(",", datas);
} 

  前台代码:

function getData3(){
  $.ajax({
    headers:{"AjaxFlag":"XHR","MethodName":"GetData3"},
    data:{"i":1,"d":"10.1a","str":"hehe"},
    success:function(data){
      $("#result").text(data);
    }
  });
}

五、总结

  上面的页面基类已经具备可以完成基本的功能,但它还不够好。主要有:

  1. 依附在页面基类。对于本来有页面基类的,无疑会变得更加复杂。我们希望把它独立开来,变成一个单独的组件。

  2. 效率问题。反射的效率是很低的,尤其在web这类应用程序上,更应该慎用。以动态执行函数为例,效率主要低在:a.根据字符串动态查找函数的过程。b.执行函数时,反射内部需要将参数打包成一个数组,再将参数解析到线程栈上;在调用前CLR还要检测参数的正确性,再判断有没有权限执行。上面的优化其实只优化了一半,也就是优化了查找的过程,而Invoke同样会有性能损失。当然,随着.net版本越高,反射的效率也会有所提升,但这种动态的东西,始终是用效率换取灵活性的。

  3.不能支持复杂参数。有时候参数比较多,函数参数一般会封装成一个对象类型。

  4. AjaxMethodAttribute只是一个空的标记属性。我们可以为它加入一些功能,例如,标记函数的名称、是否使用Session、缓存设置等都可以再这里完成。

  用过WebForm的朋友可能会提到AjaxPro组件,这是一个开源的组件源码天空,下一篇就通过源码了解这个组件,借鉴它的处理过程,并且分析它的优缺点。

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