浏览器（二）

（操作表单、操作文件、AJAX、Promise和Canvas）

操作表单

用JavaScript操作表单和操作DOM是类似的，因为表单本身也是DOM树。

不过表单的输入框、下拉框等可以接收用户输入，所以用JavaScript来操作表单，可以获得用户输入的内容，或者对一个输入框设置新的内容。

HTML表单的输入控件主要有以下几种：

• 文本框，对应的<input type="text">，用于输入文本；
• 口令框，对应的<input type="password">，用于输入口令；
• 单选框，对应的<input type="radio">，用于选择一项；
• 复选框，对应的<input type="checkbox">，用于选择多项；
• 下拉框，对应的<select>，用于选择一项；
• 隐藏文本，对应的<input type="hidden">，用户不可见，但表单提交时会把隐藏文本发送到服务器。

获取值

如果我们获得了一个<input>节点的引用，就可以直接调用value获得对应的用户输入值：

//<input type = "text" id = "email">
var input = document.getElementById('email');
input.value; //返回用户输入的值

这种方式可以应用于text、password、hidden以及select。但是，对于单选框和复选框，value属性返回的永远是HTML预设的值，而我们需要获得的实际是用户是否“勾上了”选项，所以应该用checked判断：

// <label><input type="radio" name="weekday" id="monday" value="1"> Monday</label>
// <label><input type="radio" name="weekday" id="tuesday" value="2"> Tuesday</label>
var mon = document.getElementById('monday');
var tue = document.getElementById('tuesday');

mon.value; //'1'
tue.value; //'2'
mon.checked; //true或者false
tue.checked; //true或者false

设置值

设置值和获取值类似，对于text、password、hidden以及select，直接设置value就可以：

// <input type="text" id="email">
var input = document.getElementById('email');
input.value = 'test@example.com'; // 文本框的内容已更新

对于单选框和复选框，设置checked为true或false即可。

HTML5控件

HTML5新增了大量标准控件，常用的包括date、datetime、datetime-local、color等，它们都使用<input>标签：

<input type="date" value="2015-07-01">

<input type="datetime-local" value="2015-07-01T02:03:04">

<input type="color" value="#ff0000">

不支持HTML5的浏览器无法识别新的控件，会把它们当做type="text"来显示。支持HTML5的浏览器将获得格式化的字符串。例如，type="date"类型的input的value将保证是一个有效的YYYY-MM-DD格式的日期，或者空字符串。

提交表单

最后，JavaScript可以以两种方式来处理表单的提交（AJAX方式在后面章节介绍）。

方式一是通过<form>元素的submit()方法提交一个表单，例如，响应一个<button>的click事件，在JavaScript代码中提交表单：

<form id="test-form">
    <input type="text" name="test">
    <button type="button" onclick="doSubmitForm()">
        Submit
    </button>
</form>

<script>
    function doSubmitForm() {
        var form = document.getElementById('test-form');
        //可以在此修改form的input...
        //提交form:
    form.submit();
    }
</script>

注意要return true来告诉浏览器继续提交，如果return false，浏览器将不会继续提交form，这种情况通常对应用户输入有误，提示用户错误信息后终止提交form。

在检查和修改<input>时，要充分利用<input type="hidden">来传递数据。

例如，很多登录表单希望用户输入用户名和口令，但是，安全考虑，提交表单时不传输明文口令，而是口令的MD5。普通JavaScript开发人员会直接修改<input>：

<!-- HTML -->
<form id="login-form" method="post" onsubmit="return checkForm()">
    <input type="text" id="username" name="username">
    <input type="password" id="password" name="password">
    <button type="submit">Submit</button>
</form>

<script>
    function checkForm() {
        var pwd = document.getElementById('password');
        // 把用户输入的明文变为MD5:
        pwd.value = toMD5(pwd.value);
        //继续下一步；
        return true;
    }
</script>

这个做法看上去没啥问题，但用户输入了口令提交时，口令框的显示会突然从几个*变成32个*（因为MD5有32个字符）。

要想不改变用户的输入，可以利用<input type="hidden">实现：

<!-- HTML -->
<form id="login-form" method="post" onsubmit="return checkForm()">
    <input type="text" id="username" name="username">
    <input type="password" id="input-password">
    <input type="hidden" id="md5-password" name="password">
    <button type="submit">Submit</button>
</form>

<script>
    function checkForm() {
        var input_pwd = document.getElementById('input-password');
        var md5_pwd = document.getElementById('md5-password');
        // 把用户输入的明文变为MD5:
        md5_pwd.value = toMD5(input_pwd.value);
        // 继续下一步:
        return true;
    }
</script>

注意到id为md5-password的<input>标记了name="password"，而用户输入的id为input-password的<input>没有name属性。没有name属性的<input>的数据不会被提交。利用JavaScript检查用户注册信息是否正确，在以下情况不满足时报错并阻止提交表单：

• 用户名必须是3-10位英文字母或数字；
• 口令必须是6-20位；
• 两次输入口令必须一致。

<!-- HTML结构 -->
<form id="test-register" action="#" target="_blank" onsubmit="return checkRegisterForm()">
    <p id="test-error" style="color:red"></p>
    <p>
        用户名: <input type="text" id="username" name="username">
    </p>
    <p>
        口令: <input type="password" id="password" name="password">
    </p>
    <p>
        重复口令: <input type="password" id="password-2">
    </p>
    <p>
        <button type="submit">提交</button> <button type="reset">重置</button>
    </p>
</form>

答案如下：

'use strict';
var checkRegisterForm = function () {
    var username = document.getElementById('username');
    var password = document.getElementById('password');
    var password2 = document.getElementById('password-2');
    var re_username = /^\w{3,10}$/;
    var re_passwd = /.{6,20}/;
    if (!re_username.test(username.value)) {
        alert("用户名长度须为3-10位字母或数字");
        return false;
    }
    if (!re_passwd.test(password.value)) {
        alert("口令必须是6-20位");
        return false;
    }
    if (password.value != password2.value) {
        alert("两次输入口令不一致");
        return false;
    }
    return true;
};

操作文件

在HTML表单中，可以上传文件的唯一控件就是<input type="file">。

注意：当一个表单包含<input type="file">时，表单的enctype必须指定为multipart/form-data，method必须指定为post，浏览器才能正确编码并以multipart/form-data格式发送表单的数据。

出于安全考虑，浏览器只允许用户点击<input type="file">来选择本地文件，用JavaScript对<input type="file">的value赋值是没有任何效果的。当用户选择了上传某个文件后，JavaScript也无法获得该文件的真实路径。

通常，上传的文件都由后台服务器处理，JavaScript可以在提交表单时对文件扩展名做检查，以便防止用户上传无效格式的文件：

var f = document.getElementById('test-file-upload');
var filename = f.value; //// 'C:\fakepath\test.png'
if (!filename || !(filename.endsWith('.jpg') || filename.endsWith('.png') || filename.endsWith('.gif'))) {
    alert('Can only upload image file.');
    return false;
}

File API

由于JavaScript对用户上传的文件操作非常有限，尤其是无法读取文件内容，使得很多需要操作文件的网页不得不用Flash这样的第三方插件来实现。

随着HTML5的普及，新增的File API允许JavaScript读取文件内容，获得更多的文件信息。

HTML5的File API提供了File和FileReader两个主要对象，可以获得文件信息并读取文件。

代码演示：

var
    fileInput = document.getElementById('test-image-file'),
    info = document.getElementById('test-file-info'),
    preview = document.getElementById('test-image-preview');
//监听change事件；
fileInput.addEventListener('change', function () {
    //清除背景图片
    preview.style.backgroundImage = ' ';
    //检查文件是否选择；
    if (!fileInput.value) {
        info.innerHTML = '没有选择文件';
        return;
    }
    //获取file引用：
    var file = fileInput.files[0];
    //获取file信息
    info.innerHTML = '文件：' + file.name + '<br>' +
        '大小' + file.size + '<br>' +
        '修改' + file.lastModifieDate;
    if (file.type !== 'image/jpeg' && file.type !== 'image/png' && file.type !== 'image/gif') {
        alert('不是有效的文件！');
        return;
    }
    //读取文件 
    var reader = new FileReader();
    reader.onload = function (e) {
        var
            data = e.target.result; // 'data:image/jpeg;base64,/9j/4AAQSk...(base64编码)...'
        preview.style.backgroundImage = 'url(' + data + ')';
    };
    //以DataURL的形式读取文件:
    reader.readerAsDataURL(file);
});

上面的代码演示了如何通过HTML5的File API读取文件内容。以DataURL的形式读取到的文件是一个字符串，类似于data:image/jpeg;base64,/9j/4AAQSk...(base64编码)...，常用于设置图像。如果需要服务器端处理，把字符串base64,后面的字符发送给服务器并用Base64解码就可以得到原始文件的二进制内容。

回调

上面的代码还演示了JavaScript的一个重要的特性就是单线程执行模式。在JavaScript中，浏览器的JavaScript执行引擎在执行JavaScript代码时，总是以单线程模式执行，也就是说，任何时候，JavaScript代码都不可能同时有多于1个线程在执行。

你可能会问，单线程模式执行的JavaScript，如何处理多任务？

在JavaScript中，执行多任务实际上都是异步调用，比如上面的代码：

reader.readerAsDataURL(file);

就会发起一个异步操作来读取文件内容。因为是异步操作，所以我们在JavaScript代码中就不知道什么时候操作结束，因此需要先设置一个回调函数：

reader.onload = function(e) {
    //当文件读取完场时，自动调用此函数
}；

当文件读取完成后，JavaScript引擎将自动调用我们设置的回调函数。执行回调函数时，文件已经读取完毕，所以我们可以在回调函数内部安全地获得文件内容。

AJAX

AJAX不是JavaScript的规范，它只是一个哥们“发明”的缩写：Asynchronous JavaScript and XML，意思就是用JavaScript执行异步网络请求。

如果仔细观察一个Form的提交，你就会发现，一旦用户点击“Submit”按钮，表单开始提交，浏览器就会刷新页面，然后在新页面里告诉你操作是成功了还是失败了。如果不幸由于网络太慢或者其他原因，就会得到一个404页面。

这就是Web的运作原理：一次HTTP请求对应一个页面。

如果要让用户留在当前页面中，同时发出新的HTTP请求，就必须用JavaScript发送这个新请求，接收到数据后，再用JavaScript更新页面，这样一来，用户就感觉自己仍然停留在当前页面，但是数据却可以不断地更新。

最早大规模使用AJAX的就是Gmail，Gmail的页面在首次加载后，剩下的所有数据都依赖于AJAX来更新。

用JavaScript写一个完整的AJAX代码并不复杂，但是需要注意：AJAX请求是异步执行的，也就是说，要通过回调函数获得响应。

在现代浏览器上写AJAX主要依靠XMLHttpRequest对象：

'use strict';

function success(text) {
    var textarea = document.getElementById('test-response-text');
    textarea.value = text;
}

function fail(code) {
    var textarea = document.getElementById('test-response-text');
    textarea.value = 'Error code: ' + code;
}

var request = new XMLHttpRequest(); //新建XMLHttpRequest对象

request.onreadystatechange = function () {  // 状态发生变化时，函数被回调
    if (request.readyState === 4) {//成功完成
        //判断响应结果
        if (request.status === 200) {
            //成功，通过responseText拿到响应文本：
            return success(request.responseText);
        } else {
            //失败，根据响应码判断失败原因：
            return fail(request.status);
        }
    } else {
        //Http请求还在继续...
    } 
}

//发送请求
request.open('GET', '/api/categories');
request.send();

alert('请求已发送，请等待响应...')

对于低版本的IE，需要换一个ActiveXObject对象：

function success(text) {
    var textarea = document.getElementById('test-ie-response-text');
    textarea.value = text;
}

function fail(code) {
    var textarea = document.getElementById('test-ie-response-text');
    textarea.value = 'Error code: ' + code;
}

var request = new ActiveXObject('Microsoft.XMLHTTP'); //新建Microsoft.XMLHTTP对象

request.onreadystatechange = function () { //状态发生变化时，函数被回调
    if (request.readyState === 4) { //成功完成
        //判断响应结果
        if (request.status === 200) {
            //成功，通过requestText拿到响应的文本；
            return success(request.responseText);
        } else {
            //失败，根据响应码判断失败的原因
            return fail(request.status);
        }
    } else {
        //http请求还在继续...
    }
}

//发送请求：
request.open('GET', '/api/categories');
request.send();

alert('请求已发送，请等待响应...');

如果你想把标准写法和IE写法混在一起，可以这么写：

var request;
if (window.XMLHttpRequest) {
    request = new XMLHttpRequest();
} else {
    request = new ActiveXObject('Microsoft.XMLHTTP');
}

通过检测window对象是否有XMLHttpRequest属性来确定浏览器是否支持标准的XMLHttpRequest。注意，不要根据浏览器的navigator.userAgent来检测浏览器是否支持某个JavaScript特性，一是因为这个字符串本身可以伪造，二是通过IE版本判断JavaScript特性将非常复杂。

当创建了XMLHttpRequest对象后，要先设置onreadystatechange的回调函数。在回调函数中，通常我们只需通过readyState === 4判断请求是否完成，如果已完成，再根据status === 200判断是否是一个成功的响应。

XMLHttpRequest对象的open()方法有3个参数，第一个参数指定是GET还是POST，第二个参数指定URL地址，第三个参数指定是否使用异步，默认是true，所以不用写。

注意，千万不要把第三个参数指定为false，否则浏览器将停止响应，直到AJAX请求完成。如果这个请求耗时10秒，那么10秒内你会发现浏览器处于“假死”状态。

最后调用send()方法才真正发送请求。GET请求不需要参数，POST请求需要把body部分以字符串或者FormData对象传进去。

安全限制

上面代码的URL使用的是相对路径。如果你把它改为'http://www.sina.com.cn/'，再运行，肯定报错。在Chrome的控制台里，还可以看到错误信息。

这是因为浏览器的同源策略导致的。默认情况下，JavaScript在发送AJAX请求时，URL的域名必须和当前页面完全一致。

完全一致的意思是，域名要相同（www.example.com和example.com不同），协议要相同（http和https不同），端口号要相同（默认是:80端口，它和:8080就不同）。有的浏览器口子松一点，允许端口不同，大多数浏览器都会严格遵守这个限制。

那是不是用JavaScript无法请求外域（就是其他网站）的URL了呢？方法还是有的，大概有这么几种：

一是通过Flash插件发送HTTP请求，这种方式可以绕过浏览器的安全限制，但必须安装Flash，并且跟Flash交互。不过Flash用起来麻烦，而且现在用得也越来越少了。

二是通过在同源域名下架设一个代理服务器来转发，JavaScript负责把请求发送到代理服务器：

'/proxy?url=http://www.sina.com.cn'

代理服务器再把结果返回，这样就遵守了浏览器的同源策略。这种方式麻烦之处在于需要服务器端额外做开发。

第三种方式称为JSONP，它有个限制，只能用GET请求，并且要求返回JavaScript。这种方式跨域实际上是利用了浏览器允许跨域引用JavaScript资源：

<html>
    <head>
        <script src="http://example.com/abc.js"></script>
        ...
    </head>
    <body>
        ...
    </body>
</html>

JSONP通常以函数调用的形式返回，例如，返回JavaScript内容如下：

foo('data');

这样一来，我们如果在页面中先准备好foo()函数，然后给页面动态加一个<script>节点，相当于动态读取外域的JavaScript资源，最后就等着接收回调了。

以163的股票查询URL为例，对于URL：http://api.money.126.net/data/feed/0000001,1399001?callback=refreshPrice，你将得到如下返回：

refreshPrice({"0000001":{"code": "0000001", ... });

因此我们需要首先在页面中准备好回调函数：

function refreshPrice(data) {
    var p = document.getElementById('test-jsonp');
    p.innerHTML = '当前价格：' +
        data['0000001'].name + ':' +
        data['0000001'].price + '；' +
        data['1399001'].name + ': ' +
        data['1399001'].price;
}

最后用getPrice()函数触发：

function getPrice() {
    var
        js = document.createElement('script'),
        head = document.getElementByTagName('head')[0];
    js.src = 'http://api.money.126.net/data/feed/0000001,1399001?callback=refreshPrice';
    head.appendChild(js);
}

就完成了跨域加载数据。

CORS

如果浏览器支持HTML5，那么就可以一劳永逸地使用新的跨域策略：CORS了。

CORS全称Cross-Origin Resource Sharing，是HTML5规范定义的如何跨域访问资源。

了解CORS前，我们先搞明白概念：Origin表示本域，也就是浏览器当前页面的域。当JavaScript向外域（如sina.com）发起请求后，浏览器收到响应后，首先检查Access-Control-Allow-Origin是否包含本域，如果是，则此次跨域请求成功，如果不是，则请求失败，JavaScript将无法获取到响应的任何数据。

用一个图来表示就是：

js-cors

假设本域是my.com，外域是sina.com，只要响应头Access-Control-Allow-Origin为http://my.com，或者是*，本次请求就可以成功。

可见，跨域能否成功，取决于对方服务器是否愿意给你设置一个正确的Access-Control-Allow-Origin，决定权始终在对方手中。

上面这种跨域请求，称之为“简单请求”。简单请求包括GET、HEAD和POST（POST的Content-Type类型 仅限application/x-www-form-urlencoded、multipart/form-data和text/plain），并且不能出现任何自定义头（例如，X-Custom: 12345），通常能满足90%的需求。

无论你是否需要用JavaScript通过CORS跨域请求资源，你都要了解CORS的原理。最新的浏览器全面支持HTML5。在引用外域资源时，除了JavaScript和CSS外，都要验证CORS。例如，当你引用了某个第三方CDN上的字体文件时：

/* css*/
@font-face {
    font-family: 'FontAwesome';
    src: url('http://cdn.com/fonts/fontawesome.ttf') format('truetype');
}

如果该CDN服务商未正确设置Access-Control-Allow-Origin，那么浏览器无法加载字体资源。

对于PUT、DELETE以及其他类型如application/json的POST请求，在发送AJAX请求之前，浏览器会先发送一个OPTIONS请求（称为preflighted请求）到这个URL上，询问目标服务器是否接受：

OPTIONS /path/to/resource HTTP/1.1
Host: bar.com
Origin: http://my.com
Access-Control-Request-Method: POST

服务器必须响应并明确指出允许的Method：

HTTP/1.1 200 OK
Access-Control-Allow-Origin: http://my.com
Access-Control-Allow-Methods: POST, GET, PUT, OPTIONS
Access-Control-Max-Age: 86400

浏览器确认服务器响应的Access-Control-Allow-Methods头确实包含将要发送的AJAX请求的Method，才会继续发送AJAX，否则，抛出一个错误。

由于以POST、PUT方式传送JSON格式的数据在REST中很常见，所以要跨域正确处理POST和PUT请求，服务器端必须正确响应OPTIONS请求。

需要深入了解CORS的童鞋请移步W3C文档。

Promise

在JavaScript的世界中，所有代码都是单线程执行的。

由于这个“缺陷”，导致JavaScript的所有网络操作，浏览器事件，都必须是异步执行。异步执行可以用回调函数实现：

function callback() {
    console.log('Done');
}
console.log('before setTimeout()');
setTimeout(callback, 1000); // 1秒钟后调用callback函数
console.log('after setTimeout()');

观察上述代码执行，在Chrome的控制台输出可以看到：

before setTimeout()
after setTimeout()
(等待1秒后)
Done

可见，异步操作会在将来的某个时间点触发一个函数调用。

AJAX就是典型的异步操作。以上一节的代码为例：

request.onreadystatechange = function() {
    if (request.readyState === 4) {
        if (request.status === 200) {
            return success(request.responseText)
        } else {
            return fail(request.status);
        }
    }
}

把回调函数success(request.responseText)和fail(request.status)写到一个AJAX操作里很正常，但是不好看，而且不利于代码复用。

有没有更好的写法？比如写成这样：

var ajax = ajaxGet('http://...');
ajax.ifSuccess(success)
    .ifFail(fail);

这种链式写法的好处在于，先统一执行AJAX逻辑，不关心如何处理结果，然后，根据结果是成功还是失败，在将来的某个时候调用success函数或fail函数。

古人云：“君子一诺千金”，这种“承诺将来会执行”的对象在JavaScript中称为Promise对象。

Promise有各种开源实现，在ES6中被统一规范，由浏览器直接支持。先测试一下你的浏览器是否支持Promise：

'use strict';
new Promise (function() {});
//直接运行测试
console.log('支持Promise！')；

我们先看一个最简单的Promise例子：生成一个0-2之间的随机数，如果小于1，则等待一段时间后返回成功，否则返回失败：

function test(resolve, reject) {
    var timeOut = Math.random() * 2;
    log('set timeout to:' + timeOut + 'seconds.');
    setTimeout(function () {
        if (timeOut < 1) {
            log('call resolve()...');
            resolve('200 OK');
        }
        else {
            log('call reject()...')
            reject('timeout in' + timeout + 'seconds.');
        }
    }, timeOut * 1000);
}

这个test()函数有两个参数，这两个参数都是函数，如果执行成功，我们将调用resolve('200 OK')，如果执行失败，我们将调用reject('timeout in ' + timeOut + ' seconds.')。可以看出，test()函数只关心自身的逻辑，并不关心具体的resolve和reject将如何处理结果。

有了执行函数，我们就可以用一个Promise对象来执行它，并在将来某个时刻获得成功或失败的结果：

var p1 = new Promise(test);
var p2 = p1.then(function (result) {
    console.log('成功：' + reason);
});
var p3 = p2.catch(function (reason) {
    console.log('失败：' + reason);
});

变量p1是一个Promise对象，它负责执行test函数。由于test函数在内部是异步执行的，当test函数执行成功时，我们告诉Promise对象：

//如果成功，执行这个函数：
p1.then(function (result) {
    console.log('成功' + result);
});

当test函数执行失败时，我们告诉Promise对象：

p2.catch(function (reason) {
    console.log('失败' + reason);
})

Promise对象可以串联起来，所以上述代码可以简化为：

new Promise(test).then(function (result) {
    console.log('成功' + result);
}).catch(function (reason) {
    console.log('失败' + reason);
});

实际测试一下，看看Promise是如何异步执行的：

'use strict';

//清楚log：
var logging = document.getElementById('test-promise-log');
while (logging.children.length > 1) {
    logging.removeChild(logging.children[logging.children.length - 1]);
}

//输出log到页面：
function log(s) {
    var p = document.createElement('p');
    p.innerHTML = s;
    logging.appendChild(p);
}

new Promise(function (resolve, reject) {
    log('start new Promise...');
    var timeout = Math.random() * 2;
    log('set timeout to: ' + timeOut + 'seconds.');
    setTimeout(function () {
        if (timeOut < 1) {
            log('call resolve()...');
            resolve('200 OK');
        }
        else {
            log('call reject()...');
            reject('timeout in ' + timeout + ' seconds.');
        }
    }, timeOut * 1000);
}).then(function (r){
    log('Done: ' + r);
}).catch(function (reason) {
    log('Failed: ' + reason);
});

可见Promise最大的好处是在异步执行的流程中，把执行代码和处理结果的代码清晰地分离了：

image

Promise还可以做更多的事情，比如，有若干个异步任务，需要先做任务1，如果成功后再做任务2，任何任务失败则不再继续并执行错误处理函数。

要串行执行这样的异步任务，不用Promise需要写一层一层的嵌套代码。有了Promise，我们只需要简单地写：

job1.then(job2).then(job3).catch(handleError);

其中，job1、job2和job3都是Promise对象。

下面的例子演示了如何串行执行一系列需要异步计算获得结果的任务：