Ebook nhập môn Ajax

Created by TempAIDS Nhập môn AJAX (1) I, Quá trình phát triển công nghệ Web - Nguyên nhân xuất hiện công nghệ AJAX. Trước khi tìm hiểu về Ajax, chúng ta cùng xem xét quá trình phát triển các công nghệ Web, nguyên nhân và hoàn cảnh xuất hiện công nghệ Ajax. Quá trình phát triển các công nghệ trong ứng dụng Web Ban đầu, các trang Web là tĩnh; người dùng gửi yêu cầu một tài nguyên nào đó, và server sẽ trả về tài nguyên đó. Các trang Web không có gì hơn là một văn bản được định dạng và phân tán. Đối với các trình duyệt, thì các trang Web tĩnh không phải là các vấn đề khó khăn, và trang Web lúc đầu chỉ để thông tin về các sự kiện, địa chỉ, hay lịch làm việc qua Internet mà thôi, chưa có sự tương tác qua các trang Web. Năm 1990, Tim Berners-Lee, tại CERN, đã sáng chế ra HTML (Hyper Text Markup Language), ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản. HTML rất đơn giản và dễ dùng, và nó trở thành một ngôn ngữ rất phổ biến và cơ bản. Tuy nhiên, không lâu sau đó, nhu cầu về các trang Web động, có sự tương tác ngày một tăng, chính vì thế sự ra đời các công nghệ Web động là một điều tất yếu. Sau đây là một số công nghệ Web động cơ bản: 1. CGI Giải pháp đầu tiên để làm các trang Web động là Common Gateway Interface (CGI). CGI cho phép tạo các chương trình chạy khi người dùng gửi các yêu cầu. Giả sử khi cần hiển thị các các mục để bán trên Web site – với một CGI script ta có thể truy nhập cơ sở dữ liệu sản phẩm và hiển thị kết quả. Sử dụng các form HTML đơn giản và các CGI script, có thể tạo các “cửa hàng” ảo cho phép bán sản phẩm cho khách hàng qua một trình duyệt. CGI script có thể được viết bằng một số ngôn ngữ từ Perl cho đến Visual Basic. Tuy nhiên, CGI không phải là cách an toàn cho các trang Web động. Với CGI, người khác có thể chạy chương trình trên hệ thống. Vì thế có thể chạy các chương trình không mong muốn gây tổn hại hệ thống. Nhưng dù vậy, cho đến hôm nay thì CGI vẫn còn được sử dụng. 2. Applet Tháng 5/1995, John Gage của hãng Sun và Andressen (nay thuộc Netscape Communications Corporation) đã công bố một ngôn ngữ lập trình mới có tên Java. Netscape Navigator đã hỗ trợ ngôn ngữ mới này, và một con đường mới cho các trang Web động được mở ra, kỷ nguyên của applet bắt đầu. Applet cho phép các nhà phát triển viết các ứng dụng nhỏ nhúng vào trang Web. Khi người dùng sử dụng một trình duyệt hỗ trợ Java, họ có thể chạy các applet trong trình duyệt trên nền máy ảo Java Virtual Machine (JVM). Dù rằng applet làm được nhiều điều song nó cũng có một số nhược điểm: thường bị chặn bởi việc đọc và ghi các file hệ thống, không thể tải các thư viện, hoặc đôi khi không thể www.my-ebooks.tk Created by TempAIDS thực thi trên phía client. Bù lại những hạn chế trên, applet được chạy trên một mô hình bảo mật kiểu sandbox bảo vệ người dùng khỏi các đoạn mã nguy hiểm. Có những lúc applet được sử dụng rất nhiều, nhưng nó cũng có những vấn đề nảy sinh: đó là sự phụ thuộc vào máy ảo Java JVM, các applet chỉ thực thi khi có môi trường thích hợp được cài đặt phía client, hơn nữa tốc độ của các applet là tương đối chậm vì thế applet không phải là giải pháp tối ưu cho Web động. 3. JavaScript Cùng thời gian này, Netscape đã tạo ra một ngôn ngữ kịch bản gọi là JavaScript. JavaScript được thiết kế để việc phát triển dễ dàng hơn cho các nhà thiết kế Web và các lập trình viên không thành thạo Java. (Microsoft cũng có một ngôn ngữ kịch bản gọi là VBScript). JavaScript ngay lập tức trở thành một phương pháp hiệu quả để tạo ra các trang Web động. Việc người ta coi các trang như là một đối tượng đã làm nảy sinh một khái niệm mới gọi là Document Object Model (DOM). Lúc đầu thì JavaScript và DOM có một sự kết hợp chặt chẽ nhưng sau đó chúng được phân tách. DOM hoàn toàn là cách biểu diễn hướng đối tượng của trang Web và nó có thể được sửa đổi với các ngôn ngữ kịch bản bất kỳ như JavaScript hay Nhập môn AJAX (2) Monday, 05.03.2007, 09:48am (GMT7) II, Công nghệ Web thế hệ thứ hai – Web 2.0 Được xem là một cuộc cách mạng trên thế giới mạng, thế hệ web mới có những thay đổi quan trọng không chỉ ở nền tảng công nghệ mà còn cả ở cách thức sử dụng - hình thành nên môi trường cộng đồng, ở đó mọi người cùng tham gia đóng góp cho xã hội "ảo" chứ không chỉ "duyệt và xem". Web 2.0 là gì? Làm sao phân biệt đâu là Web 1.0 đâu là Web 2.0? Thuật ngữ "Web 2.0" đang trở nên thịnh hành. Thực chất, Web 2.0 có nghĩa là sử dụng web đúng với bản chất và khả năng của nó. Mục tiêu đầu tiên của những người tiên phong xây dựng Internet là nhằm kết nối các nhà nghiên cứu và các máy tính của họ với nhau để có thể chia sẻ thông tin hiệu quả. Khi bổ sung World Wide Web (năm 1990), Tim Berners-Lee cũng nhằm mục tiêu tạo phương tiện cho phép người dùng tự do đưa thông tin lên Internet và dễ dàng chia sẻ với mọi người (trình duyệt web đầu tiên do Berners-Lee viết bao gồm cả công cụ soạn thảo trang web). Tuy nhiên, sau đó web đã phát triển theo hướng hơi khác mục tiêu ban đầu. Tuy có một số ngoại lệ nhưng thế giới Web 1.0 (thế hệ web trước Web 2.0) chủ yếu gồm các website "đóng" của các hãng thông tấn hay các công ty nhằm mục đích tiếp cận độc giả hay khách hàng hiệu quả hơn. Nó là phương tiện phát tin hơn là phương tiện chia sẻ thông tin. Chỉ đến gần đây, với sự xuất www.my-ebooks.tk Created by TempAIDS hiện của nhiều kỹ thuật mới như blog (hay weblog), wiki... web mới trở nên có tính cộng đồng (và cộng tác) hơn và trở nên gần hơn với sự kỳ vọng và khả năng thực sự của nó. Khái niệm Web 2.0 đầu tiên được Dale Dougherty, phó chủ tịch của O’Reilly Media, đưa ra tại hội thảo Web 2.0 lần thứ nhất do O’Reilly Media và MediaLive International tổ chức vào tháng 10/2004. Dougherty không đưa ra định nghĩa mà chỉ dùng các ví dụ so sánh phân biệt Web 1.0 và Web 2.0: "DoubleClick là Web 1.0; Google AdSense là Web 2.0. Ofoto là Web 1.0; Flickr là Web 2.0. Britannica Online là Web 1.0; Wikipedia là Web 2.0. v.v...". Sau đó Tim O’Reilly, chủ tịch kiêm giám đốc điều hành O’Reilly Media, đã đúc kết lại 7 đặc tính của Web 2.0: 1. Web có vai trò nền tảng, có thể chạy mọi ứng dụng 2. Tập hợp trí tuệ cộng đồng 3. Dữ liệu có vai trò then chốt 4. Phần mềm được cung cấp ở dạng dịch vụ web và được cập nhật không ngừng 5. Phát triển ứng dụng dễ dàng và nhanh chóng 6. Phần mềm có thể chạy trên nhiều thiết bị 7. Giao diện ứng dụng phong phú Thoạt đầu, Web 2.0 được chú trọng tới yếu tố công nghệ, nhấn mạnh tới vai trò nền tảng ứng dụng. Nhưng đến hội thảo Web 2.0 lần 2 tổ chức vào tháng 10/2005, Web 2.0 được nhấn mạnh đến tính chất sâu xa hơn – yếu tố cộng đồng. Thực tế, ứng dụng trên web là thành phần rất quan trọng của Web 2.0. Hàng loạt công nghệ mới được phát triển nhằm làm cho ứng dụng trên web mạnh hơn, nhanh hơn và dễ sử dụng hơn, được xem là nền tảng của Web 2.0. Kiến trúc công nghệ của Web 2.0 hiện vẫn đang phát triển nhưng cơ bản bao gồm: phần mềm máy chủ, cơ chế cung cấp nội dung, giao thức truyền thông, trình duyệt và ứng dụng. Cung cấp nội dung Bước phát triển đầu tiên và quan trọng nhất hướng đến Web 2.0 đó là cơ chế cung cấp nội dung, sử dụng các giao thức chuẩn hoá để cho phép người dùng sử dụng thông tin theo cách của mình (nghĩa là có khả năng tùy biến thông tin). Có nhiều giao thức được phát triển để cung cấp nội dung như RSS, RDF và Atom, tất cả đều dựa trên XML. Ngoài ra còn có các giao thức đặc biệt như FOAF và XFN dùng để mở rộng tính năng của website hay cho phép người dùng tương tác. Dịch vụ web Các giao thức truyền thông 2 chiều là một trong những thành phần then chốt của kiến trúc Web 2.0. Có hai loại giao thức chính là REST và SOAP. REST (Representation State Transfer) là dạng yêu cầu dịch vụ web mà máy khách truyền đi trạng thái của tất cả giao dịch; còn SOAP (Simple Object Access www.my-ebooks.tk Created by TempAIDS Protocol) thì phụ thuộc máy chủ trong việc duy trì thông tin trạng thái. Với cả hai loại, dịch vụ web đều được gọi qua API. Ngôn ngữ chung của dịch vụ web là XML, nhưng có thể có ngoại lệ. Một ví dụ điển hình của giao thức truyền thông thế hệ mới là Object Properties Broadcasting Protocol do Chris Dockree phát triển. Giao thức này cho phép các đối tượng ảo (tồn tại trên web) tự biết chúng "là gì và có thể làm gì”, nhờ vậy có thể tự liên lạc với nhau khi cần. Phần mềm máy chủ Web 2.0 được xây dựng trên kiến trúc web thế hệ trước nhưng chú trọng hơn đến phần mềm làm việc ở background. Cơ chế cung cấp nội dung chỉ khác phương thức cấp phát nội dung động (của Web 1.0) về danh nghĩa, tuy nhiên dịch vụ web yêu cầu tiến trình làm việc và dữ liệu chặt chẽ hơn. Các giải pháp phát triển theo hướng Web 2.0 hiện nay có thể phân làm hai loại: hoặc xây dựng hầu hết tính năng trên một nền tảng máy chủ duy nhất; hoặc xây dựng ứng dụng "gắn thêm" cho máy chủ web, có sử dụng giao tiếp API. AJAX là gì ? Sau đây là định nghĩa của Garrett về Ajax: AJAX là tập hợp của nhiều công nghệ với thế mạnh của riêng mình để tạo thành một sức mạnh mới. AJAX bao gồm:  Thể hiện web theo tiêu chuẩn XHTML và CSS, các chuẩn của W3C, được Firefox (Mozilla), Safari (Apple), Opera, Netscape 8.0 (nhân Firefox) hỗ trợ rất tốt.  Nâng cao tính năng động và phản hồi bằng DOM (Document Object Model); một chuẩn của W3C  Trao đổi và xử lý dữ liệu bằng XML và XSLT; cũng là một chuẩn của W3C  Truy cập dữ liệu theo kiểu bất đồng bộ (asynchronous) bằng XMLHttpRequest  Và tất cả các công nghệ trên được liên kết lại với nhau bằng JavaScript. Các vấn đề nảy sinh và sự ra đời của AJAX Trước khi tìm hiểu tại sao Ajax lại được xem là "cứu tinh" của các ứng dụng Web, hãy thử phân tích những giới hạn của các ứng dụng web hiện tại khiến nó chưa thể thay thế cho các phần mềm phía client truyền thống. Chỉ cách đây vài năm, khi mà các dịch vụ web bùng nổ, người ta đã nghĩ đến một lúc nào đó tất cả các ứng dụng mà ta sử dụng sẽ là các ứng dụng Web thay vì các phần mềm chạy độc lập trên các máy tính đơn lẻ. Quả thật, với sự phát triển chóng mặt của mạng Internet cùng với những ưu điểm của các ứng dụng Web (truy cập tại mọi nơi, không cần nâng cấp,…), tương lai của các phần mềm chắc chắn sẽ gắn chặt với các ứng dụng Web, nếu không muốn nói là có thể sẽ bị thay thế. Tuy nhiên, cho đến giờ, giấc mơ đó vẫn chưa thành sự thật và người ta bắt đầu nghĩ rằng, có lẽ nó sẽ không bao giờ trở thành sự thật. Tại sao vậy? Bởi vì một trong những giới hạn quan trọng của các ứng dụng Web hiện tại là cách thức www.my-ebooks.tk Created by TempAIDS nó tương tác với người dùng. Khác với các phần mềm chạy độc lập ở máy khách có những khả năng dường như vô tận trong cách thức tương tác với người dùng, các ứng dụng Web bị giới hạn bởi chính nguyên lý hoạt động của nó: tất cả các giao dịch phải thực hiện thông qua phương thức giao dịch HTTP (HyperText Transport Protocol - Giao thức truyền tải qua các siêu liên kết). Để hiểu tại sao tính chất này lại trở thành một rào cản của các ứng dụng web, hãy phân tích cách thức hoạt động của các dịch vụ web hiện tại xử lý một tác vụ đơn giản như xóa email trong YahooMail. Ta đang duyệt qua hòm thư “Inbox” của Yahoo!Mail. Khi chọn một số email và nhấn nút Delete để xóa chúng (chuyển vào thùng rác). Yahoo!Mail trước hết sẽ lấy danh sách các email được chọn (quá trình này chạy trên máy local), sau đó gửi danh sách này cùng với mã lệnh qua một siêu liên kết đến server của Yahoo, yêu cầu server thực hiện tác vụ xóa đối với các email đó và gửi lại trang web Yahoo!Mail với nội dung mới, rồi cập nhật để trình duyệt hiển thị. Việc gửi nhận yêu cầu này mất một khoảng thời gian trễ, nếu ta sử dụng ADSL thì thời gian này cũng không quá lâu, còn nếu dùng dịch vụ dial-up thì thời gian chờ đợi là rất lớn. Ta cũng sẽ phải trải qua một quá trình tương tự đối với các tác vụ khác, ví dụ như chuyển từ thư mục “Inbox”(hòm thư đến) sang “Sent” (hòm thư đi). Ta sẽ không bao giờ phải trải qua việc chờ đợi trên khi sử dụng các phần mềm chạy trên máy tính đơn lẻ: không bao giờ thấy phần mềm một khi đã được mở ra lại phải “vô hiệu” trong vài giây để cập nhật dù chỉ là một tác vụ đơn giản nhất, và ngay cả khi phần mềm cần thời gian xử lý một tác vụ nào đó thì ta vẫn thấy nó vẫn tương tác với người dùng. Nếu xét về khía cạnh khả năng ứng dụng trong các tác vụ hàng ngày thì hạn chế trên của các ứng dụng web là không thể chấp nhận được. Tất nhiên, bên cạnh rào cản về cách thức tương tác, các ứng dụng Web còn vấp phải nhiều giới hạn khác (ví dụ như bản thân việc phải hoạt động dựa trên các trình duyệt đã là một rào cản quan trọng) nhưng một khi chưa giải quyết được vấn đề trên thì các ứng dụng web sẽ không bao giờ có thể thay thể cho các phần mềm độc lập. Ajax ra đời là một giải pháp cho các ứng dụng Web hiện nay, và như ta nói, nó là một trong số các công nghệ Web thế hệ thứ hai. Nhập môn AJAX (3) Tuesday, 06.03.2007, 09:01am (GMT7) III,Các thế mạnh của AJAX: Bài này bắt đầu đi vào những cái nền tảng nhất, cần học chậm và hiểu được vấn đề cốt yếu: Ajax là viết tắt của Asynchronous JavaScript and XML – công nghệ kết hợp hai tính năng mạnh của JavaScript được các nhà phát triển đánh giá rất cao: www.my-ebooks.tk Created by TempAIDS  Gửi yêu cầu (request) đến server  Phân tách và làm việc với XML Các ứng dụng Ajax xoay quanh một tính năng có tên là XMLHttpRequest. Ở các ứng dụng web truyền thống, khi người dùng có một cần thay đổi dữ liệu trên trang Web, yêu cầu thay đổi được gửi về server dưới dạng HTTP request (hay còn gọi postback), server sẽ xử lý yêu cầu này và gửi trả response chứa các thông tin dưới dạng HTML và CSS, trang HTML này sẽ thay thế trang cũ. Qui trình này được mô tả là nhấp-chờ và tải lại (click-wait-and-refresh): ví dụ người dùng sau khi nhấn một nút “Submit” trên trang web phải chờ cho đến khi server xử lý xong mới có thể tiếp tục công việc. Dưới đây là: Mô hình tương tác trong một ứng dụng Web truyền thống: Ajax cho phép tạo ra một Ajax Engine nằm giữa giao tiếp này. Khi đó, các yêu cầu gửi resquest và nhận response do Ajax Engine thực hiện. Thay vì trả dữ liệu dưới dạng HTML và CSS trực tiếp cho trình duyệt, web server có thể gửi trả dữ liệu dạng XML và Ajax Engine sẽ tiếp nhận, phân tách và chuyển hóa thành XHTML + CSS cho trình duyệt hiển thị. Việc này được thực hiện trên client nên giảm tải rất nhiều cho server, đồng thời người sử dụng cảm thấy kết quả xử lý được hiển thị tức thì mà không cần nạp lại trang. Mặt khác, sự kết hợp của các công nghệ web như CSS và XHTML làm cho việc trình bày giao diện trang web tốt hơn nhiều và giảm đáng kể dung lượng trang phải nạp. Đây là những lợi ích hết sức thiết thực mà Ajax đem lại. Có thể nhìn vào 2 hình vẽ để so sánh hai mô hình ứng dụng Web: truyền thống và sử dụng Ajax. www.my-ebooks.tk Created by TempAIDS Còn đây là mô hình tương tác trong một ứng dụng Web dùng Ajax: Rõ ràng điểm khác biệt là thay vì phải tải cả trang web thì với AJAX ta chỉ cần tải về phần của trang Web muốn thay đổi. Điều này giúp cho ứng dụng web của phản hồi nhanh hơn, thông minh hơn. Ngoài www.my-ebooks.tk Created by TempAIDS ra, điểm đặc biệt quan trọng trong công nghệ Ajax nằm ở chỗ Asynchronous - bất đồng bộ - tức là gửi yêu cầu của mình tới server và tiếp tục thực thi tác vụ hiện tại mà không cần chờ trả lời. Khi nào server xử lý xong yêu cầu của, nó sẽ báo hiệu và ta có thể đón để thể hiện những thay đổi cần thiết Nhập môn AJAX (4) Wednesday, 07.03.2007, 09:34am (GMT7) IV, Các công nghệ trong AJAX - CSS - Giới thiệu Từ bài này, chúng ta sẽ tìm hiểu các công nghệ trong AJAX và mối liên hệ giữa chúng. AJAX là một tập hợp các công nghệ bổ sung lẫn nhau. JavaScript có vai trò chất keo kết dính các ứng dụng lại với nhau. Giao diện người dùng được tạo và tái nạp bằng cách dùng JavaScript để điều khiển Document Object Model, tạo và tổ chức biểu diễn dữ liệu cho người dùng, đồng thời xử lí các tương tác trên chuột và bàn phím. Cascading Style Sheets (CSS) cung cấp một sự nhất quán trên cảm quan “look and feel” cho ứng dụng và khả năng thao tác mạnh mẽ với DOM. Đối tượng XMLHttpRequest (hay một cơ chế tương đương nào đó) được dùng để liên lạc một cách bất đồng bộ với server, đảm bảo việc gửi yêu cầu người dùng và tái nạp dữ liệu trong khi người dùng vẫn làm việc. Cascading Style Sheet – CSS Cascading Style Sheet – tạm dịch là bảng kiểu xếp chồng - là một phần không thể thiếu trong thiết kế Web, nó được dùng rất nhiều trong các ứng dụng Web truyền thống cũng như trong Ajax. Một stylesheet đưa ra cách kiểm soát các loại định dạng trực quan, nó có thể được áp dụng cho các thành phần riêng lẻ trên các trang. Hơn nữa, cho các thành phần định dạng trực quan như màu sắc, lề, hình nền, tính trong suốt, kích cỡ, stylesheet có thể xác định cách mà các phần tử được bố trí quan hệ với các phần tử khác và tương tác với người dùng, cho phép các hiệu ứng khá mạnh mẽ. Trong ứng dụng Web truyền thống, stylesheet cung cấp một cách hiệu quả để xác định cách thể hiện vị trí và có thể được dùng lại trong nhiều trang web khác nữa.Với AJAX, stylesheet cung cấp một “kho chứa” các giao diện xác định trước có thể áp dụng cho các phần tử động với độ dài các đoạn mã nguồn là nhỏ nhất. CSS định dạng một trang web theo ba cách : 1. Sử dụng trực tiếp kèm với các thẻ HTML (Inline Style Sheet) 2. Định nghĩa trong một trang web (Internal Style Sheet). 3. Định nghĩa thành một file CSS riêng (External Style Sheet). Trang web của chúng ta sẽ tham www.my-ebooks.tk Created by TempAIDS chiếu đến file CSS này. Một quy tắc định dạng và bố trí gồm có hai phần: thành phần lựa chọn - selector và phần khai báo - style declaration. Selector đặc tả các phần tử được định dạng và bố trí, và style declaration khai báo các thuộc tính định dạng sẽ được áp dụng. Giả sử muốn tạo ra các dòng text trong level-1 heading trong tài liệu (đó là đoạn nằm trong thẻ ) có màu đỏ. Có thể khai báo thuộc tính CSS như sau: h1 {color: red} Chúng ta cũng nên phân tích: Các ưu điểm của CSS trong thiết kế web a. CSS giúp tiết kiệm được rất nhiều thời gian và công sức cho việc thiết kế web. Style trong phiên bản HTML 4.0 qui định cách thức thể hiện các thẻ. Style thường được lưu trong các file nằm ngoài trang web. Chúng giúp thay đổi cách thức định dạng và cách bố trí các trang web chỉ bằng cách thay đổi riêng file CSS. b. CSS cho phép điều khiển cách định dạng và cách bố trí của cùng lúc nhiều trang web với chỉ duy nhất một lần thay đổi tại một vị trí. c. Có thể định nghĩa nhiều style vào một thẻ HTML . CSS cho phép đưa các thông tin định nghĩa thẻ thông qua nhiều con đường khác nhau. Style có thể được qui định ở trong chỉ một thẻ HTML, được qui định trong một trang web hoặc ở trong một file CSS bên ngoài. d. Thứ tự áp dụng các định dạng Như trên đã nói, có thể sử dụng nhiều cách khác nhau để làm CSS. Điều gì sẽ xảy ra nếu áp dụng nhiều cách định dạng cho một thẻ HTML? Theo một cách chung nhất ra có thể nói các style sẽ được "xếp tầng" (cascade). Việc xếp tầng này tuân theo thứ tự ưu tiên giảm dần như sau:  Inline Style (Style được qui định trong một thẻ HTML cụ thể)  Internal Style (Style được qui định trong phần của một trang HTML)  External Style (style được qui định trong file CSS ngoài  Browser Default (thiết lập mặc định của trình duyệt Bài sau chúng ta sẽ đi vào: Cú pháp cơ bản của CSS. Nhập môn AJAX (5) Thursday, 08.03.2007, 10:41am (GMT7) www.my-ebooks.tk Created by TempAIDS V,Công nghệ trong AJAX - Javascript JavaScript là một ngôn ngữ lập trình đa năng, nó tương đối giống C. JavaScript được biết dưới dạng một ngôn ngữ có kiểu tự do, thông dịch, ngôn ngữ kịch bản đa năng. Kiểu tự do nghĩa là các biến không được khai báo cụ thể như string, integer, hay object, và các biến giống nhau có thể được gán bới các kiểu khác nhau. Ví dụ, đoạn mã sau là hợp lệ: var x=3.1415926; x='pi'; Biến x lúc đầu được định nghĩa là giá trị số và sau đó