PJAX的实现与应用

2013-12-05 by Barret Lee

一、前言

web发展经历了一个漫长的周期，最开始很多人认为Javascript这们语言是前端开发的累赘，是个鸡肋，那个时候人们还享受着从一个a链接蹦到另一个页面的web神奇魔术。后来随着JavaScript的不断更新换代，他的功能不仅仅是为网页添加一点特效了，语言本身的加强以及对DOM操作能力的提升让他在前端大放光彩。尤其是ajax的出现，让JavaScript以及整个web的发展翻开了崭新的一页。

利用ajax局部刷新页面，相信很多人玩得相当熟练了。如果整个页面的刷新都是使用ajax，我们可以称之为一个webapp，所有的逻辑都是在当页处理，这种形式的页面带来的体验是十分不错的，减少了那些比较“冗余”的页面跳转、新开页面等。不过，webapp的代码是十分不好维护的，页面逻辑太多太深，出点小问题，整个页面就会瘫痪，而且不方便定位bug，可维护性很低。

二、PJAX的实现与应用

1.场景再现-ajax弊端

ajax是一个非常好玩的小东西，不过用起来也会存在一些问题。

我们可以利用ajax进行无刷新改变文档内容，但是没办法去修改URL，有童鞋要问，这里为什么一定要修改URL呢？一个URL代表一个特定的网络资源，ajax修改了页面的内容，所以用不同的URL去标识他们，这个还是挺有必要的。

比如我们设计了一个单词查询的页面，比较合理的UR应该是http://example.com/word，不同的word对应不同的内容，但是如果整个页面都是ajax实现，我们就没法去修改/word了，当然我们可以使用hash如http://example.com#word，但这样就不能很好的处理浏览器的前进和后退问题。如：在页面中查询了单词A的翻译，接着又查询了单词B，这个时候浏览器的浏览历史会生成http://example.com#A和http://example.com#B两个记录，可是当我们从B转回A的时候，AJAX的效果还停留在B的状态（页面显示的还是单词B的翻译）。部分浏览器对此问题引入了onhashchange的接口，只要URL的hash值发生变化，我们的程序就可以监听并做出相应。不过对于那些木有这个接口的浏览器，就得定时去判断hash的变化了。

而这样的方式对搜索引擎是十分不友好的，twitter和google约定使用hash bang (#!xxx)，也就是hash后面的第一个字符为感叹号，这样的网址他们是会爬取的，但是其他搜索引擎不支持。PJAX可以在改变页面内容的同时也改变他的URL，下面来说说PJAX和他的应用。

2.什么是PJAX

history API中有几个新特性，分别是history.pushState和history.replaceState，我们把pushState+AJAX进行封装，合起来简单点叫，就是PJAX~ 虽说实现技术上没什么新东西，但是概念上还是有所不同的。

PJAX的基本思路是，用户点击一个链接，通过ajax更新页面变化的部分，然后使用HTML5的pushState修改浏览器的URL地址，这样有效地避免了整个页面的重新加载。如果浏览器不支持history的两个新API或者JS被禁用了，那这个链接就只能跳转并重新刷新整个页面了。和传统的ajax设计稍微不同，ajax通常是从后台获取JSON数据，然后由前端解析渲染，而PJAX请求的是一个在服务器上生成好的HTML碎片，如下图所示：

客户端向服务器发送一个普通的请求（1），其实也就是点击了一个链接，服务器会相应这个请求（2），返回一个html文档。客户端向服务器发送一个有PJAX标志的请求（3），此时服务器只返回一个html碎片（4）。但是这两次请求都让客户端的URL变化了，希望上面的说明可以让你明白了PAJX和AJAX的区别了。

3.PJAX的实现

先看一个小DEMO吧，这个DEMO也写了我半个多小时，看之前先说明一下，打开你的现代浏览器（chrome，Firefox，opera，IE9+等），进入gallery页面，查看图片的时候注意观察浏览器的title和url变化，点击前进后退按钮也注意查看其变化。我已经在浏览历史管理中push了三条历史记录。

DEMO地址：http://qianduannotes.duapp.com/demo/PJAX/index.html

如果你还没有理解上面说的PJAX和AJAX的区别，看完这个demo，你应该有所领悟吧！在URL变化之后，页面并没有刷新，而是继续完成自己的动画（demo中为fadeOut）。

在HTML4，Histroy对象有下面属性方法：

length：历史堆栈中的记录数。
back()：返回上一页。
forward()：前进到下一页。
go([delta])：delta是个数字，如果不写或为0，则刷新本页；如果为正数，则前进到相应数目的页面；若为负数，则后退到相应数目的页面。

在HTML5中，新增了两个方法：

pushState(data, title [, url])：往历史堆栈的顶部添加一条记录。data为一个对象或null，它会在触发window的popstate事件（window.onpopstate）时，作为参数的state属性传递过去；title为页面的标题，但当前所有浏览器都忽略这个参数；url为页面的URL，不写则为当前页。
replaceState(data, title [, url])：更改当前页面的历史记录。参数同上。这种更改并不会去访问该URL。

当点击“上一张”、“下一张”这两个链接的时候，首先通过pushState修改URL以及修改document.title，那这个时候你就可以当做文档已经进入了另外一个链接了，然后该干什么干什么。demo中是让图片fadeOut，fadeOut完了之后让浏览器去加载资源，这个步骤就是正常的AJAX操作啦，没有什么特殊之处了~

因为只准备了三张图片，所有后台写的也比较简单：

<?php
error_reporting(false);

$num = $_GET['num'];

if(array_key_exists('HTTP_X_PJAX', $_SERVER) && $_SERVER['HTTP_X_PJAX'] === 'true'){
    if($num == 1) {
?>
        <div class="imgwrap">
            <img src="./images/1.jpg" />
        </div>
        <span><a href="num=2" class="next">下一张&gt;&gt;</a></span>
<?php
    } else if ($num == 2) {
?>
        <div class="imgwrap">
            <img src="./images/2.jpg" />
        </div>
        <span><a href="num=1" class="previous">&lt;&lt;上一张</a>
        <a href="num=3" class="next">下一张&gt;&gt;</a></span>
<?php
    } else {
?>
        <div class="imgwrap">
            <img src="./images/3.jpg" />
        </div>
        <span><a href="num=2" class="previous">&lt;&lt;上一张</a></span>
<?php
    }
}
?>

上面那张图中，我们看到了，并不是每个连接都使用PJAX来加载，如果有X_PJAX标识，我们才会添加相应的处理。js中稍加注意可以看到：

$.ajax({
    "url": "./interface.php",
    "data": {
        "num": num
    },
    "dataType": "html",
    "headers": {
        "X_PJAX": true
    }
});

请求中：

Accept:text/html, */*; q=0.01
Accept-Encoding:gzip,deflate,sdch
Connection:keep-alive
Host:qianduannotes.duapp.com
User-Agent:Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/31.0.1650.63 Safari/537.36
X-Requested-With:XMLHttpRequest
X_PJAX:true

我在请求的header中加了一个X_PJAX的头，而后台在处理的时候也做了判断：

function is_pjax(){
    return array_key_exists('HTTP_X_PJAX', $_SERVER) 
            && $_SERVER['HTTP_X_PJAX'] === 'true';
}

并不是一定要求在header头部中加入X_PJAX的信息，你也可以在url中加入相关的参数，比如:http://example.com?pjax=1，或者其他方式，只要前后端达到一个共识就行。

三、开源的PJAX库

已经有人对这个东西做了封装，我就不重复造轮子了。

welefen封装的库，对jquery、qwrap和kissy都做了封装，github地址
Yahoo团队 PJAX地址

并不是页面中所有的链接都需要使用PJAX加载，所有在需要这个东西的a标签上加一个属性，如data-pjax=true，然后统一添加事件。

四、注意事项

如果浏览器不支持pushState接口函数，那就只能退化为ajax或者使用hash bang了~
本地环境下使用的话，浏览器会报错：`Uncaught SecurityError: A history state object with URL file:///E:/baidu_app/demo/PJAX/pic-2' cannot be created in a document with origin 'null'. ，所以如果你要测试的话，请把代码丢到服务器上！
为了得到更好的体验，PJAX经常配合localStorage来使用，把请求到的内容缓存到本地，再一次请求的时候先从本地查看。如果你的内容是动态变化的，缓存的时候加一个缓存时间，方便更新缓存。
还有一个容易忽略的东西是统计，使用PJAX只会局部刷新页面，如果忽略了对统计函数的更新，那就会让你失去很多数据。

五、参考资料

http://www.welefen.com/pjax-for-ajax-and-pushstate.html welefen
http://ntotten.com/2012/04/09/building-super-fast-web-apps-with-pjax/ Nathan Totten
http://yuilibrary.com/yui/docs/pjax/ YUI Pjax

<<javascript模板引擎原理，几行代码的事儿

作者：Barret Lee
出处：http://hustskyking.github.io/history-api-in-html5
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