写在前面

本篇主要内容是结合“XMLHttpRequest Level 1”规范和w3school网站中针对XML DOM - XMLHttpRequest 对象的介绍写的，其中大量的代码段都是来自于XMLHttpRequest Level 1规范。由于英语水平有限，如有翻译错误或理解偏差之处，请告知。

简介

XMLHttpRequest 对象是一组获取资源的API。

XMLHttpRequest 对象提供了对 HTTP 协议的完全的访问，包括做出 POST 和 HEAD 请求以及普通的 GET 请求的能力。XMLHttpRequest 可以同步或异步地返回 Web 服务器的响应，并且能够以文本或者一个 DOM 文档的形式返回内容。

这个对象的名称“XMLHttpRequest”中的每个组件（XML，Http，Request）都非常具有误导性，之所以取这个名称更多的是为了适合Web。之所以说这个名称具有误导性主要有以下三点：
首先，这个对象支持任何基于文本（TEXT）的数据格式，包括XML；
其次、可以使用它创建基于HTTP和HTTPS协议（有些实现还支持其他协议，但这不属于本规范）的请求（Request）；
最后，它支持HTTP协议中所有的方法，并且可以处理Response响应。

浏览器兼容性

XMLHttpRequest 得到了所有现代浏览器较好的支持。唯一的浏览器依赖性涉及 XMLHttpRequest 对象的创建。在 IE 5 和 IE 6 中，必须使用特定于 IE 的 ActiveXObject() 构造函数。IE7及更高版本的IE对XMLHttpRequest对象的创建与其他浏览器（Chrome，Firefox等）一样。

XMLHttpRequest 接口定义

下来的代码来自W3C的“XMLHttpRequest Level 1”规范。

[NoInterfaceObject]
interface XMLHttpRequestEventTarget : EventTarget {
  // 事件句柄
  attribute EventHandler onloadstart;
  attribute EventHandler onprogress;
  attribute EventHandler onabort;
  attribute EventHandler onerror;
  attribute EventHandler onload;
  attribute EventHandler ontimeout;
  attribute EventHandler onloadend;
};

interface XMLHttpRequestUpload : XMLHttpRequestEventTarget {

};

enum XMLHttpRequestResponseType {
  "",
  "arraybuffer",
  "blob",
  "document",
  "json",
  "text"
};

[Constructor]
interface XMLHttpRequest : XMLHttpRequestEventTarget {
  // event handler
  attribute EventHandler onreadystatechange;

  // states
  const unsigned short UNSENT = 0;
  const unsigned short OPENED = 1;
  const unsigned short HEADERS_RECEIVED = 2;
  const unsigned short LOADING = 3;
  const unsigned short DONE = 4;
  readonly attribute unsigned short readyState;

  // request
  void open(ByteString method, [EnsureUTF16] DOMString url);
  void open(ByteString method, [EnsureUTF16] DOMString url, boolean async, optional [EnsureUTF16] DOMString? username = null, optional [EnsureUTF16] DOMString? password = null);
  void setRequestHeader(ByteString header, ByteString value);
           attribute unsigned long timeout;
           attribute boolean withCredentials;
  readonly attribute XMLHttpRequestUpload upload;
  void send(optional (ArrayBufferView or Blob or Document or [EnsureUTF16] DOMString or FormData)? data = null);
  void abort();

  // response
  readonly attribute unsigned short status;
  readonly attribute ByteString statusText;
  ByteString? getResponseHeader(ByteString header);
  ByteString getAllResponseHeaders();
  void overrideMimeType(DOMString mime);
           attribute XMLHttpRequestResponseType responseType;
  readonly attribute any response;
  readonly attribute DOMString responseText;
  readonly attribute Document? responseXML;
};

每一个XMLHttpRequest对象都有一个唯一XMLHttpRequestUpload对象与之相关联。

如何创建XMLHttpRequest对象

在浏览器兼容性一节中已经介绍过，所有现代浏览器创建XMLHttpRequest的方法已经统一了，如下代码所示。

client= newXMLHttpRequest();
// 返回一个XMLHttpRequest对象

XMLHttpRequest对象的属性

关于XMLHttpRequest 对象的属性，在W3School中的介绍对程序员来说更有参考价值，而“XMLHttpRequest Level 1规范”中的介绍更适合XMLHttpRequest对象的实现者研读。下面的介绍多来自于W3School。

readyState

HTTP 请求的状态.当一个 XMLHttpRequest 初次创建时，这个属性的值从 0 开始，直到接收到完整的 HTTP 响应，这个值增加到 4。

5 个状态中每一个都有一个相关联的非正式的名称，下表列出了状态、名称和含义：

| 状态 | 名称 | 描述 |
| -- | -- | --| -- |
| 0 | Uninitialized | 初始化状态。XMLHttpRequest 对象已创建或已被 abort() 方法重置。|
| 1 | Open | open() 方法已调用，但是 send() 方法未调用。请求还没有被发送。|
| 2 | Sent | Send() 方法已调用，HTTP 请求已发送到 Web 服务器。未接收到响应。|
| 3 | Receiving | 所有响应头部都已经接收到。响应体开始接收但未完成。|
| 4 | Loaded | HTTP 响应已经完全接收。|

readyState 的值不会递减，除非当一个请求在处理过程中的时候调用了 abort() 或 open() 方法。每次这个属性的值增加的时候，都会触发 onreadystatechange 事件句柄。

responseText

目前为止为XMLHttpRequest接收到的响应体（不包括头部），或者如果还没有接收到数据的话，就是空字符串。

如果 readyState 小于 3，这个属性就是一个空字符串。当 readyState 为 3，这个属性返回目前已经接收的响应部分。如果 readyState 为 4，这个属性保存了完整的响应体。

如果响应包含了为响应体指定字符编码的头部，就使用该编码。否则，假定使用 Unicode UTF-8。

responseXML

XMLHttpRequest接收到的响应，解析为 XML 并作为Document 对象返回。

status

由服务器返回的HTTP 状态代码，如 200 表示成功，而 404 表示 "Not Found" 错误。当 readyState 小于 3 的时候读取这一属性会导致一个异常。

statusText

这个属性用名称而不是数字指定了请求的 HTTP 的状态代码。也就是说，当状态为 200 的时候它是 "OK"，当状态为 404 的时候它是 "Not Found"。和 status 属性一样，当 readyState 小于 3 的时候读取这一属性会导致一个异常。

timeout

以毫秒为单位的一个超时时间，这个时间是相对于请求开始时间计算的。

如果被设置为一个非0值，那么请求将在开始（调用send方法时）后计时，在执行时间达到timeout指定的时间如果还没有完成请求将被强行中止；同时会有一个超时事件被触发，或者抛出一个 TimeoutError 异常。

需要注意的是，如果执行的是同步请求，设置timeout为非0值会抛出 InvalidAccessError 异常。

另外，timeout属性的值可以在send方法调用之后、请求完成之前的任何时间进行设置，并且无论何时设置，计时都是从调用send方法的那一刻开始的。

事件句柄

以下是XMLHttpRequest对象支持的事件句柄(及其相应的事件句柄所对应的事件类型),这些是继承自XMLHttpRequestEventTarget的接口对象必须实现的属性:

下面也是XMLHttpRequest对象支持的事件句柄(及其相应的事件句柄所对应的事件类型),这些只能通过XMLHttpRequest对象支持:

每次 readyState 属性改变的时候都会调用 onreadystatechange 事件句柄函数。当 readyState 为 3 时，它也可能调用多次。

方法

abort()

取消当前响应，关闭连接并且结束任何未完成的网络活动。
这个方法把 XMLHttpRequest 对象重置为 readyState 为 0 的状态，并且取消所有未完成的网络活动。例如，如果请求用了太长时间，而且响应不再必要的时候，可以调用这个方法。

getResponseHeader()

返回指定的 HTTP 响应头部的值。其参数是要返回的 HTTP 响应头部的名称。可以使用任何大小写来制定这个头部名字，和响应头部的比较是不区分大小写的。

该方法的返回值是指定的 HTTP 响应头部的值，如果没有接收到这个头部或者 readyState 小于 3 则为空字符串。如果接收到多个有指定名称的头部，这个头部的值被连接起来并返回，使用逗号和空格分隔开各个头部的值。

getAllResponseHeaders()

把 HTTP 响应头部作为未解析的字符串返回。
如果 readyState 小于 3，这个方法返回 null。否则，它返回服务器发送的所有 HTTP 响应的头部。头部作为单个的字符串返回，一行一个头部。每行用换行符 "\r\n" 隔开。

open()

初始化 HTTP 请求参数，例如 URL 和 HTTP 方法，但是并不发送请求。

语法

xhr.open(method, url[, async[, username[, password]]])

method 参数是用于请求的 HTTP 方法。值包括 GET、POST 和 HEAD。

url 参数是请求的主体。大多数浏览器实施了一个同源安全策略，并且要求这个 URL 与包含脚本的文本具有相同的主机名和端口。

async 参数指示请求使用应该异步地执行。如果这个参数是 false，请求是同步的，后续对 send() 的调用将阻塞，直到响应完全接收。如果这个参数是 true 或省略，请求是异步的，且通常需要一个 onreadystatechange 事件句柄。

username 和 password 参数是可选的，为 url 所需的授权提供认证资格。如果指定了，它们会覆盖 url 自己指定的任何资格。

说明

这个方法初始化请求参数以供 send() 方法稍后使用。它把 readyState 设置为 1，删除之前指定的所有请求头部，以及之前接收的所有响应头部，并且把 responseText、responseXML、status 以及 statusText 参数设置为它们的默认值。当 readyState 为 0 的时候（当 XMLHttpRequest 对象刚创建或者 abort() 方法调用后）以及当 readyState 为 4 时（已经接收响应时），调用这个方法是安全的。当针对任何其他状态调用的时候，open() 方法的行为是未指定的。

除了保存供 send() 方法使用的请求参数，以及重置 XMLHttpRequest 对象以便复用，open() 方法没有其他的行为。要特别注意，当这个方法调用的时候，实现通常不会打开一个到 Web 服务器的网络连接。

注意事项

如果method不是一个有效的HTTP方法或url不能被解析，将抛出TypeError异常。

setRequestHeader()

向一个打开但未发送的请求设置或添加一个 HTTP 请求头。

语法

setRequestHeader(name, value)

name 参数是要设置的头部的名称。这个参数不应该包括空白、冒号或换行。

value 参数是头部的值。这个参数不应该包括换行。

说明

setRequestHeader() 方法指定了一个 HTTP 请求的头部，它应该包含在通过后续 send() 调用而发布的请求中。这个方法只有当 readyState 为 1 的时候才能调用，也就是说必须在调用了 open() 之后，且在调用 send() 之前。

如果带有指定名称的头部已经被指定了，这个头部的新值就是：之前指定的值，加上逗号、空白以及这个调用指定的值。

如果 open() 调用指定了认证资格（给定了name和password参数），XMLHttpRequest 自动发送一个适当的 Authorization 请求头部。但是，你可以使用 setRequestHeader() 来添加这个头部。如果 Web 服务器已经保存并传递给 open() 的 URL 相关联的 cookie，适当的 Cookie 或 Cookie2 头部也自动地包含到请求中。也可以通过调用 setRequestHeader() 来把这些 cookie 添加到头部。XMLHttpRequest 也可以为 User-Agent 头部提供一个默认值。如果这么做了，你为该头部指定的任何值都会添加到这个默认值后面。

有些请求头部由 XMLHttpRequest 自动设置而不是由这个方法设置，以符合 HTTP 协议。这包括如下和代理相关的头部：

• Host
• Connection
• Keep-Alive
• Accept-charset
• Accept-Encoding
• If-Modified-Since
• If-None-Match
• If-Range
• Range

send()

发送 HTTP 请求，使用传递给 open() 方法的参数，以及传递给该方法的可选请求体。

语法

xhr.send(data)

如果通过调用 open() 指定的 HTTP 方法是 POST 或 PUT，data 参数指定了请求实体的主体，data 的类型将在下面详细介绍。如果请求体不是必须的话，这个参数就为 null。对于任何其他方法，这个参数是不可用的，应该为 null（有些实现不允许省略该参数）。

说明

这个方法导致一个 HTTP 请求发送。如果之前没有调用 open()，或者更具体地说，如果 readyState 不是 1，send() 抛出一个异常。否则，它发送一个 HTTP 请求，该请求由以下几部分组成：

1. 之前调用 open() 时指定的 HTTP 方法、URL 以及认证资格（如果有的话）。
2. 之前调用 setRequestHeader() 时指定的请求头部（如果有的话）。
3. 传递给这个方法的body参数。

一旦请求发布了，send() 把 readyState 设置为 2，并触发 onreadystatechange 事件句柄。

如果之前调用的 open() 参数 async 为 false，这个方法会阻塞并不会返回，直到 readyState 为 4 并且服务器的响应被完全接收。如果 async 参数为 true，或者这个参数省略了，send() 立即返回，并且正如后面所介绍的，服务器响应将在一个后台线程中处理。

如果服务器响应带有一个 HTTP 重定向，send() 方法或后台线程自动遵从重定向。当所有的 HTTP 响应头部已经接收，send() 或后台线程把 readyState 设置为 3 并触发 onreadystatechange 事件句柄。如果响应较长，send() 或后台线程可能在状态 3 中多次触发 onreadystatechange 事件句柄：这可以作为一个下载进度指示器。最后，当响应完成，send() 或后台线程把 readyState 设置为 4，并最后一次触发 onreadystatechange 事件句柄。

data 参数的有效类型

ArrayBufferView

如果 data 的类型为ArrayBufferView，则设置请求实体的主体（Request Entiry Body）为 data 中的数据。

Blob 对象

如果data是Blob对象，则设置请求实体的主体（Request Entiry Body）为 data 中的数据。
如果 Blob 对象的属性不是空字符串，则设置 MIME-Type 为Blob的类型。

document 对象

如果data是document对象，会进行如下设置：

1. 设置Request请求的编码为UTF-8;
2. 如果 data 是html document对象，则设置 MIME-Type 为 “text/html” 或 “application/xml”，并在MIME-Type后追加字符“;charset=UTF-8”。
3. 对请求实体的主体（Request Entiry Body）进行序列化，并编码 UTF-8 格式。

注意：如果数据不能被序列化,将抛出一个“InvalidStateError”异常。

string

如果 data 是一个字符串，则把字符串的内容设置为请求实体的主体，并把请求的编码设置为UTF-8；设置MIME-Type为“text/plain;charset=UTF-8”；然后对请求实体的主体进行UTF-8编码。

FormData

data为FormData类型时会进行如下操作：

1. 对data数据进行UTF-8编码后使用“multipart/form-data”算法处理，将返回的结果设置为请求实体的主体。“multipart/form-data”算法会生成“boundary=”字符串，并使用 boundary 字符分隔开请求实体的主体中的各部分数据。
2. 设置MIME-Type的值为“multipart/form-data”

FormData 接口

以下代码来自W3C的“XMLHttpRequest Level 1”规范。

[Constructor(optional HTMLFormElement form )]
interfaceFormData { 

  void append([EnsureUTF16] DOMStringname, Blob value, optional EnsureUTF16] DOMStringfilename );

  void append([EnsureUTF16] DOMStringname, [EnsureUTF16] DOMStringvalue);

};

FormData中的数据是一系列条目（entry）的有序列表；这些 entry 必须包含name和value两个属性。

如何得到 FormData对象

fd = new FormData([form]);

数据form是可选的，如果传了form参数，它必须是一全form元素的DOM对象。

如何向FormData对象中添加数据

fd.append(name,value[,filename]);

参数 name 必须是一个字符串；value 可以是一个字符中，也可以是一个Blob对象；如果value是一个Blob对象时，filename参数是可选的，用来说明Blob对象的名字。

FormData 小结

之所以要在这里写个小结，是因为这里介绍的FormData对象太过简单了；其实FormData对象还有很多方法和属性，并且组成FormData对象的条目（entry）对象也是需要花大段文字来说明的。由于篇幅和时间限制，这里就先简单介绍一下，后续我会对FomData对象写一篇专门的介绍。

刚发布不久就有朋友反应FomData部分的内容看不懂；不得以，只能加班把FomData介绍的文章赶出来。如果你也有同样的困惑请移步Ajax之魂-WEB中的XMLHttpRequest规范：附FormData详解。

总结

其实很不想写总结，因为还有很多东西没有介绍清楚。有些东西在W3C的“XMLHttpRequest Level 1”规范写的很详细，由于本人英文水平限制，有些内容无法解理，还有些理解了但无法准备的翻译成中文。如果有想要完全了解XMLHttpRequest对象的同学，可以去W3C官网看一下XMLHttpRequest Level 1规范的英文原文。

在本篇中，有很多依赖的内容没有做详细的解决，如：Blob对象，ArrayBufferView 对象，DOM 4 规范等。其实这些内容都有对应的规范，有些我是看过了解一些，有些也只是知道，并没有详细看过规范文档。由于作者是一个求知欲很强的人，所以那些没有看过的文档肯定会抽出时间来研读，届时一定也会整理出文章分享给大家。而那些已经看过有点了解的规范，会在我每有闲暇之时就整理出来分享给大家。有兴趣的同学可以关注一下。