AJAX 应用程序体系结构(第1部分)(1)

无论您是系统管理员、设计人员还是开发人员，您的工作都会受到 AJAX 的重大影响。管理员必须确保安全防护足够高，以便应对各种可能的新类型攻击。Intranet 管理员则必须保证任何浏览器上都没有禁用 JavaScript。Web 设计人员需要面对一些新的挑战，因为 AJAX 可实现的功能是以前无法实现或不切实际的。而开发人员则需要熟悉新的 API 和新的全面编程方法。尽管如此，AJAX 对架构师来说究竟有何意义？

AJAX 应用程序具有挑战性，因为它们引入了全新的概念和新的基础。AJAX 模式横跨客户端和服务器环境，因此架构师角色必不可少。对于确定客户端上发生的逻辑和处理与服务器上保留的内容，以及确定客户端和服务器上的哪些数据对象能够交换，清晰的体系结构设想显得举足轻重。

Web 最初用于共享信息的静态页面。短短几年之后，它发展成一种更加动态的媒介。如今，Web 由交互性极强的页面所组成；然而，它仍非常依赖于以整页转换为基础的模式。用户与页面进行的交互越多，必须创建及返回用户浏览器的页面就越频繁。以此方式使用交互式页面所引起的负面结果有很多，例如，减缓页面刷新和闪烁。这是一种不完善的解决方案，经常会导致糟糕的用户体验。AJAX 使得此模式中发生了非常令人渴望的变化，它允许更简洁的 Web 应用程序，并为生成新的应用程序奠定了基础。AJAX 以最终用户为核心。使用 AJAX 功能，Web 应用程序的交互性变得更强，响应更及时，更快速且更友好。交互和响应（操作缓慢时的反馈）都更妥善地得到了处理，便于用户对页面进行更多操作。总之，用户获得了更好的体验。

使用 AJAX，更多代码会在浏览器上执行，这要求将更多脚本指定给客户端页面。但是，这留下了一些大问题有待解决。何种脚本？谁将编写此脚本？此脚本遵循哪些体系结构原则和模式？

在本专栏中，我将从体系结构角度介绍 AJAX，帮助您、开发人员和架构师做出明智选择。同时，我将为设计人员和管理员提供足够的上下文信息，让他们的工作变得更加轻松。这是一个相当大的主题，因此我把它分为两部分来讲。请不要错过下个月的专栏，届时我将继续这一讨论。

如果您要考虑 AJAX，请看图 1，该图说明了这一步的体系结构含义。传统的 Web 应用程序需要在服务器上执行所有操作，应用程序只是偶尔会发出脚本代码，在客户端上运行任务，如处理数据验证。

图 1 传统 Web 模式与 AJAX 模式

AJAX 应用程序使用负责对 Web 服务器发出调用的客户端框架。AJAX 服务器端框架则负责请求数据馈送并将其返回客户端。这通常是 JavaScript Object Notation (JSON) 数据流，但也可使用其他格式，如 XML、RSS 和 CSV。

客户端接收数据馈送，并使用 JavaScript 更新 UI。该服务器通过返回以指定格式编码的原始数据，对请求做出响应。带宽消耗会降至最低，应用程序速度会提高（因为完成请求所用时间较少），而且 UI 更新也能在无可见回发的情况下生效。但是，在解决众多问题的同时，客户端上操作的增加也带来了新的问题，如新的编码实践、新的安全隐患、可访问性问题等。

为了让 AJAX 在网页中有效，必须满足一些条件。首先，您的浏览器必须能够支持 JavaScript，此外还需要全时 Internet 连接，因为 AJAX 应用程序无法脱机工作。当所有请求都在页面级生成时，由于它们带有非 AJAX 应用程序，浏览器可通过这些页面的缓存集来提供导航，因此能够脱机进行。而在与使用 AJAX 应用程序的浏览器合作的基于脚本的框架中，同样的行为则必须进行显式编码。这一领域有很多新东西涌现，并且一些新的帮助工具正在开发中。让 AJAX 应用程序脱机工作，这对众多的软件供应商来说是一个挑战。

任何真正的 AJAX 应用程序都需要一个特定框架。通常，首选框架会在单独的客户端和服务器部分明确说明。

AJAX 页面中有两种主要类型的脚本代码：首选框架的系统级代码和实现页面预期行为的用户级代码。系统级代码提供用于向 Web 服务器发送异步请求并处理响应的引擎。用户级代码实质上使用文档对象模型 (DOM) 脚本更新页面的 UI。这里便遇到我先前提及的其中一个问题。由谁编写哪段？为讨论这点，我将重点介绍一种特别的 AJAX 框架 — ASP.NET AJAX Extensions。

ASP.NET AJAX Extensions，即 ASP.NET 2.0 的一个扩展，为新网站和现有网站提供 AJAX 功能。ASP.NET AJAX 有两种编程模型：部分呈现和远程服务。它们应用程序中采用两个全然不同的体系结构，因而具有不同的优缺点。（您可能已经领会到，AJAX 中的多数功能都涉及权衡问题。）

简而言之，部分呈现允许您维护与传统 ASP.NET 2.0 应用程序类似的体系结构。它只提供了一套新的服务器端工具，您可以用其来实现无闪烁页面更新。

而远程服务则涉及由脚本相对较多的 AJAX 前端所调用的面向服务的后端。几乎所有的基本应用程序进程（包括身份验证、数据分页和分类）都必须重新设计。服务器端代码必须分解为特定于应用程序的服务，并且必须选择一种格式（如 JSON）用于数据交换。最后，必须安排一个前端，特别注意将您的编码限制为 UI 级任务，并保持多数业务逻辑避开客户端。

远程服务方法提供了更完整的 AJAX 体验，而部分呈现对现有应用程序中已有的功能进行渐进式增强，从而提供了更流畅的转换。

这两种方法在某种程度上可以结合使用。例如，您可以保留同一传统 Web 体系结构，在各处添加一些无闪烁更新，然后花时间以面向服务的方式重构某些关键功能。ASP.NET AJAX Extensions 提供了几个关键因素，但创建重要 AJAX 应用程序的主要工作还是取决于用户。图 2 显示了 ASP.NET AJAX Extensions 框架的客户端和服务器组件。