jQuery-1.9.1源码分析系列（十六）ajax——ajax处理流程以及核心函数

　　先来看一看jQuery的ajax核心处理流程（$.ajax）

a. ajax( [url,] options )执行流程

//传递的参数只是一个对象
if ( typeof url === "object" ) {
    options = url;
    url = undefined;
}

//options强制转成对象
options = options || {};

　　第二步，创建一些变量，比较重要的是：创建最终选项对象s、全局事件上下文是callbackContext、创建deferred和completeDeferred、创建jqXHR对象。

var //跨域检测变量
    parts,
    ...
    //创建最终选项对象
    s = jQuery.ajaxSetup( {}, options ),
    //回调上下文
    callbackContext = s.context || s,
    //全局事件上下文是callbackContext，如果他是一个DOM节点或jQuery集合（对象）
    globalEventContext = s.context && ( callbackContext.nodeType || callbackContext.jquery ) ?
    jQuery( callbackContext ) :
    jQuery.event,
    // Deferreds
    deferred = jQuery.Deferred(),
    completeDeferred = jQuery.Callbacks("once memory"),
    ...
    jqXHR = {
        readyState: 0,
        //建立请求头哈希表
        getResponseHeader: function( key ) {...},
        // Raw string
        getAllResponseHeaders: function() {...},
        //缓存请求头
        setRequestHeader: function( name, value ) {...},
        //重写响应content-type头
        overrideMimeType: function( type ) {...},
        //取决于状态的回调
        statusCode: function( map ) {...},
        //取消请求
        abort: function( statusText ) {...}
    };

//添加延时事件
deferred.promise( jqXHR ).complete = completeDeferred.add;
jqXHR.success = jqXHR.done;
jqXHR.error = jqXHR.fail;

　　第三步，检查是否跨域。其中需要注意的是ajaxLocParts在jQuery初始化的时候就定义了

//rurl = /^([\w.+-]+:)(?:\/\/([^\/?#:]*)(?::(\d+)|)|)/
//需要注意的是本地文件一般形如"file:///C:/Users/Administrator/Desktop/jquery/test.html"
//最终结果为["file://", "file:", "", undefined]
//正常http请求如"http://www.baidu.com"
//的到结果为["http://www.baidu.com", "http:", "www.baidu.com", undefined]
//如果是"http://192.168.0.17:8080/baidu/com"
//则得到的结果["http://192.168.0.17:8080", "http:", "192.168.0.17", "8080"]
ajaxLocParts = rurl.exec( ajaxLocation.toLowerCase() ) || [];
//跨域请求是为了当我们有一个协议：host:port不匹配的时候
if ( s.crossDomain == null ) {
    parts = rurl.exec( s.url.toLowerCase() );
    s.crossDomain = !!( parts &&
        ( parts[ 1 ] !== ajaxLocParts[ 1 ] || parts[ 2 ] !== ajaxLocParts[ 2 ] ||
            ( parts[ 3 ] || ( parts[ 1 ] === "http:" ? 80 : 443 ) ) !=
            ( ajaxLocParts[ 3 ] || ( ajaxLocParts[ 1 ] === "http:" ? 80 : 443 ) ) )
        );
}

　　第四步，将传递数据data转化成一个查询字符串

//processData默认为true
//默认情况下，通过data属性传递进来的数据，如果是一个对象(技术上讲，只要不是字符串)，
//都会处理转化成一个查询字符串，以配合默认内容类型 "application/x-www-form-urlencoded"
if ( s.data && s.processData && typeof s.data !== "string" ) {
    s.data = jQuery.param( s.data, s.traditional );
}

　　第五步，运行prefilters进行预处理

//运行prefilters
inspectPrefiltersOrTransports( prefilters, s, options, jqXHR );

　　预处理和分发器使用的是同一个函数inspectPrefiltersOrTransports，需要注意的是当dataType为jsonp的时候是以dataType为script的方式来处理的

　　第六步，根据传递的选项设置默认参数处理（主要包括如果type是GET等类型，传递的数据将被附加到URL上；添加请求头如If-Modified-Since/If-None-Match、Content-Type、Accept等；）

…
//没有请求内容(type一般为GET的情况)
if ( !s.hasContent ) {

    //如果data可用,添加到url
    if ( s.data ) {
        cacheURL = ( s.url += ( ajax_rquery.test( cacheURL ) ? "&" : "?" ) + s.data );
        // #9682:删除data保证重试是不会被使用
        delete s.data;
    }

    //cache默认值：true(dataType为‘script‘或‘jsonp‘时，则默认为false)。
    //指示是否缓存URL请求。如果设为false将强制浏览器不缓存当前URL请求。
    //该参数只对HEAD、GET请求有效(POST请求本身就不会缓存)
    if ( s.cache === false ) {
        //rts = /([?&])_=[^&]*/
        s.url = rts.test( cacheURL ) ?

            //如果已经有一个‘_‘参数，设置他的值
            cacheURL.replace( rts, "$1_=" + ajax_nonce++ ) :

            //否则添加到url后面
            //ajax_rquery = /\?/
            cacheURL + ( ajax_rquery.test( cacheURL ) ? "&" : "?" ) + "_=" + ajax_nonce++;
    }
}

// Set the If-Modified-Since and/or If-None-Match header, if in ifModified mode.
//ifModified默认为false
//允许当前请求仅在服务器数据改变时获取新数据(如未更改，浏览器从缓存中获取数据)
//它使用HTTP头信息Last-Modified来判断。从jQuery 1.4开始，他也会检查服务器指定的‘etag‘来确定数据是否已被修改。
if ( s.ifModified ) {
    if ( jQuery.lastModified[ cacheURL ] ) {
        jqXHR.setRequestHeader( "If-Modified-Since", jQuery.lastModified[ cacheURL ] );
    }
    if ( jQuery.etag[ cacheURL ] ) {
        jqXHR.setRequestHeader( "If-None-Match", jQuery.etag[ cacheURL ] );
    }
}

//contentType默认值：‘application/x-www-form-urlencoded; charset=UTF-8‘。
//使用指定的内容编码类型将数据发送给服务器。
//W3C的XMLHttpRequest规范规定charset始终是UTF-8，将其改也无法强制浏览器更改字符编码。
if ( s.data && s.hasContent && s.contentType !== false || options.contentType ) {
    jqXHR.setRequestHeader( "Content-Type", s.contentType );
}

//设置Accept头,依赖于dataType
jqXHR.setRequestHeader(
    "Accept",
    s.dataTypes[ 0 ] && s.accepts[ s.dataTypes[0] ] ?
    s.accepts[ s.dataTypes[0] ] + ( s.dataTypes[ 0 ] !== "*" ? ", " + allTypes + "; q=0.01" : "" ) :
    s.accepts[ "*" ]
);

// Check for headers option
//headers默认值：{}。
//以对象形式指定附加的请求头信息。请求头X-Requested-With: XMLHttpRequest将始终被添加，
//当然你也可以在此处修改默认的XMLHttpRequest值。
//headers中的值可以覆盖beforeSend回调函数中设置的请求头(意即beforeSend先被调用)。
for ( i in s.headers ) {
    jqXHR.setRequestHeader( i, s.headers[ i ] );
}
…
//安装回调到deferreds上
for ( i in { success: 1, error: 1, complete: 1 } ) {
    jqXHR[ i ]( s[ i ] );
}

　　第七步，执行请求分发

//执行请求分发
transport = inspectPrefiltersOrTransports( transports, s, options, jqXHR );

　　第八步，发送请求，附加上回调处理done,以及异常处理。done函数里面处理ajax请求完成（成功或失败）后的处理。

//如果没有transport，自动中止
if ( !transport ) {
    done( -1, "No Transport" );
} else {
    jqXHR.readyState = 1;

    //触发ajaxSend事件
    ...
    //请求允许时长限时处理
    …
    //发送ajax请求
    try {
        state = 1;
        transport.send( requestHeaders, done );
    } catch ( e ) {
        // 传播异常的错误，如果没有成功
        if ( state < 2 ) {
            done( -1, e );
        //其他情况简单的处理
        } else {
            throw e;
        }
    }

　　接下来是请求返回之后的处理，全部在done函数中完成：包括更新一些全局的状态、调用ajaxHandleResponses解析响应数据、针对响应返回的状态码自动判断执行那些Deferred延时以及触发哪些全局事件。把done函数的主要源码贴一下

//ajax完成后的回调
function done( status, nativeStatusText, responses, headers ) {
    ...
    //状态改为"done"
    state = 2;

    //清除timeout
    if ( timeoutTimer ) {
        clearTimeout( timeoutTimer );
    }
    ...
    //获取响应数据
    if ( responses ) {
        response = ajaxHandleResponses( s, jqXHR, responses );
    }
    ...
    //如果成功，处理之
    if ( status >= 200 && status < 300 || status === 304 ) {

        //在ifModified模式下设置 If-Modified-Since and/or If-None-Match header
        if ( s.ifModified ) {...}

        //没有新文档
        if ( status === 204 ) {
            ...

        //客户端有缓冲的文档并发出了一个条件性的请求
        //（一般是提供If-Modified-Since头表示客户只想比指定日期更新的文档）。
        //服务器告诉客户，原来缓冲的文档还可以继续使用。
        } else if ( status === 304 ) {
            ...

        //如果有数据，我们转换他
        } else {
            isSuccess = ajaxConvert( s, response );
            statusText = isSuccess.state;
            success = isSuccess.data;
            error = isSuccess.error;
            isSuccess = !error;
        }

    //如果出错
    } else {
        //我们从状态文本提取错误，然后正常化状态文本和状态给没有中止的请求
        error = statusText;
        if ( status || !statusText ) {
            statusText = "error";
            if ( status < 0 ) {
                status = 0;
            }
        }
    }

    //为jqXHR对象设置数据
    jqXHR.status = status;
    jqXHR.statusText = ( nativeStatusText || statusText ) + "";

    //Deferred执行和全局事件触发处理
    ...
}

　　到此，整个流程完结。

b. 预处理prefilters和请求分发trasports结构

jQuery.extend({
　　ajaxPrefilter: addToPrefiltersOrTransports( prefilters ),
　　ajaxTransport: addToPrefiltersOrTransports( transports ),
}

// jQuery.ajaxPrefilter和jQuery.ajaxTransport基础构造函数构造函数
function addToPrefiltersOrTransports( structure ) {

    // dataTypeExpression is optional and defaults to "*"
    return function( dataTypeExpression, func ) {...};
}

　　举一个初始化预处理prefilters的例子

    jQuery.ajaxPrefilter( "script", function( s ) {
        if ( s.cache === undefined ) {
            s.cache = false;
        }
        if ( s.crossDomain ) {
            s.type = "GET";
            s.global = false;
        }
    });

　　其他的初始化都是类似，最终预处理prefilters初始化完成以后的结果是

　　而分发器初始化完成后的结果是

　　预处理和分发器使用的是同一个函数inspectPrefiltersOrTransports来触发，需要注意的是当dataType为jsonp的时候是以dataType为script的方式来处理的。

// 基本功能用于预处理过滤器和分发器
//structure对应的是prefilters和transports
/*
prefilters = {
    script: [function(s){...}],
    json:   [function(s, originalSettings, jqXHR){...}],
    jsonp:  [function(s, originalSettings, jqXHR){...}]
}

transports = {
    *:      [function(s){...}],
    script: [function(s){...}]
}
*/
function inspectPrefiltersOrTransports( structure, options, originalOptions, jqXHR ) {
　　var inspected = {},
　　seekingTransport = ( structure === transports );

　　function inspect( dataType ) {
　　　　var selected;
　　　　inspected[ dataType ] = true;
　　　　//structure[ dataType ]获取置顶的处理函数数组（目前数组长度都是1）
　　　　jQuery.each( structure[ dataType ] || [], function( _, prefilterOrFactory ) {
　　　　　　//执行预处理或分发函数
　　　　　　var dataTypeOrTransport = prefilterOrFactory( options, originalOptions, jqXHR );

　　　　　　//“jsonp”的预处理进入该分支（dataTypeOrTransport为“script”），jsonp最终以datatype为“script”的方式来处理
　　　　　　if( typeof dataTypeOrTransport === "string" && !seekingTransport && !inspected[ dataTypeOrTransport ] ) {
　　　　　　　　options.dataTypes.unshift( dataTypeOrTransport );
　　　　　　　　//dataTypeOrTransport为"script",执行script的预处理
　　　　　　　　inspect( dataTypeOrTransport );
　　　　　　　　return false;
　　　　　　} else if ( seekingTransport ) {
　　　　　　　　return !( selected = dataTypeOrTransport );
　　　　　　}
　　　　});
　　　　return selected;
　　}
　　return inspect( options.dataTypes[ 0 ] ) || !inspected[ "*" ] && inspect( "*" );
}

c. 预处理prefilters详细分析

　　首先我们需要明白为什么需要进行预处理。

　　在dataType为"script"的情况下，我们需要强制处理缓存的特殊情况；如果是跨域则需要强制类型为GET,并禁止触发全局事件。这个处理的源码如下

jQuery.ajaxPrefilter( "script", function( s ) {
    if ( s.cache === undefined ) {
        s.cache = false;
    }
    //注意：在远程请求时(不在同一个域下)，所有POST请求都将转为GET请求。(因为将使用DOM的script标签来加载)
    if ( s.crossDomain ) {
        s.type = "GET";
        s.global = false;
    }
});

　　在dataType为"json"的情况下实际上是什么都没有做。

　　另一个需要预处理的是当dataType为jsonp的情况。 jsonp下情况比较特殊,jsonp的原理详见。

　　jsonp原理页面也有jQuery处理的分析。这里就简单介绍了。处理步骤如下（jQuery.ajaxPrefilter( "json jsonp", function( s, originalSettings, jqXHR )的源码）

　　首先，我们需要设置回调函数名称，可以自己定义也可以让jQuery自动设置。

//获取回调函数名称（这个名称可以在ajax的jsonpCallback选项上设置，
//否则通过jQuery默认的方式jsonpCallback()来设置）
//这个回调函数名称是用来告诉后台需要将返回数据包裹到该函数中，返回前端后执行
callbackName = s.jsonpCallback = jQuery.isFunction( s.jsonpCallback ) ?
s.jsonpCallback() :
s.jsonpCallback;

　　然后，将回调插入到url或者data选项中（一般来说是URL）

if ( jsonProp ) {
    s[ jsonProp ] = s[ jsonProp ].replace( rjsonp, "$1" + callbackName );
} else if ( s.jsonp !== false ) {
    s.url += ( ajax_rquery.test( s.url ) ? "&" : "?" ) + s.jsonp + "=" + callbackName;
}

　　再然后，安装回调。

//安装回调
overwritten = window[ callbackName ];
window[ callbackName ] = function() {
        responseContainer = arguments;
};

　　很明显，本来后台应该执行overwritten这个回调的，但是现在换成了执行后面重写的这个回调。别急overwritten后面有掉用到。

　　在安装回调之前还有一个步骤：添加"script json"转换器

//使用数据转换器，脚本执行后取回JSON
s.converters["script json"] = function() {
    if ( !responseContainer ) {
        jQuery.error( callbackName + " was not called" );
    }
    return responseContainer[ 0 ];
};

　　我们可能疑惑responseContainer是怎么来的？看到了安装回调了么，responseContainer就是后台调用了window[ callbackName ]这个回调以后获取到的。

　　最后，添加延时对象的always响应执行overwritten。

//清除函数(转换完成后执行)
jqXHR.always(function() {
    //保存先前存的值
    window[ callbackName ] = overwritten;

    //将jsonpCallback设置回原始值
    if ( s[ callbackName ] ) {
        //确保重新使用jsonpCallback选项没有杂质
        s.jsonpCallback = originalSettings.jsonpCallback;

        //将callbackName压入oldCallbacks以备将来使用
        oldCallbacks.push( callbackName );
    }

    //在请求响应后，如果jsonpCallback指定的回调是一个函数则调用它
    if ( responseContainer && jQuery.isFunction( overwritten ) ) {
        overwritten( responseContainer[ 0 ] );
    }

    responseContainer = overwritten = undefined;
});

　　所以overwritten是在这里面执行的，前面源码中重载过的那个回调在后台调用后获取到了responseContainer值也被用到了。可见我们在设置的jsonpCallback选项指定的回调名（例如chuaRemote）对应的回调先被保存到overwritten中，而这个原始的chuaRemote被赋值为function() {  responseContainer = arguments;};

　　在响应处理中chuaRemote会被调用让responseContainer获取到响应值。最后会执行到jqXHR.always添加的函数处理。将chuaRemote恢复到原来的函数overwritten，并执行overwritten（jsonpCallback指定的回调）。主要是always这个监听处理中还清除callbackName指定的函数，以及添加回到历史等等处理。

d. 分发器ajaxTransport

　　分发器ajaxTransport在jQuery初始化完成后得到了分发处理的两种类型

　　两种类型中除开跨域使用script指定的方式外，都使用*指定的方式。

　　我们先看一下script方式的分发器如下

jQuery.ajaxTransport( "script", function(s) {
　　// 仅用于跨域
　　if ( s.crossDomain ) {
　　　　var script,
　　　　head = document.head || jQuery("head")[0] || document.documentElement;
　　　　return {
　　　　　　send: function( _, callback ) {
　　　　　　　　script = document.createElement("script");
　　　　　　　　script.async = true;
　　　　　　　　if ( s.scriptCharset ) {
　　　　　　　　　　script.charset = s.scriptCharset;
　　　　　　　　}
　　　　　　　　script.src = s.url;
　　　　　　　　//添加事件处理
　　　　　　　　script.onload = script.onreadystatechange = function( _, isAbort ) {…};
　　　　　　　　//使用本地DOM操作，以避免我们的domManip AJAX挂羊头卖狗肉
　　　　　　　　head.insertBefore( script, head.firstChild );
　　　　　　},

　　　　　　abort: function() {
　　　　　　　　if ( script ) {
　　　　　　　　　　script.onload( undefined, true );
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　};
　　}
});

　　可见跨域请求使用动态加载script标签的方式来完成，所有的参数都附加到url上。dataType为jsonp也是使用该方式。

　　需要注意一点的是判断script标签加载完成的回调处理

script.onload = script.onreadystatechange = function( _, isAbort ) {
    //这种写法的取巧之处在于onload和onreadystatechage都用同一个函数，
    //Firefox/Safari/Chrome/Opera中不支持onreadystatechage事件，也没有readyState属性，
    //所以 !this.readyState 是针对这些浏览器。readyState是针对IE浏览器，载入完毕的情况是loaded，
    //缓存的情况下可能会出现readyState为complete。所以两个不能少。
    //但由于IE9/10也已经支持onload事件了，会造成callback执行2次。
    //所以执行一次以后设置了script.onload = script.onreadystatechange = null;
    if ( isAbort || !script.readyState || /loaded|complete/.test( script.readyState ) ) {
        //处理IE内存
        script.onload = script.onreadystatechange = null;

        //移除script节点
        if ( script.parentNode ) {
            script.parentNode.removeChild( script );
        }

        //script内存清空
        script = null;

        // Callback if not abort
        if ( !isAbort ) {
            callback( 200, "success" );
        }
    }
};

　　接下来我们看一下普通类型的ajax请求分发是如何处理的

jQuery.ajaxTransport(function( s ) {
    // Cross domain only allowed if supported through XMLHttpRequest
    if ( !s.crossDomain || jQuery.support.cors ) {
        var callback;
        return {
            send: function( headers, complete ) {
                // Get a new xhr
                var handle, i,
                xhr = s.xhr();
                //打开socket
                //传递空username,Opera产生一个登陆弹出框(#2865)
                if ( s.username ) {
                    xhr.open( s.type, s.url, s.async, s.username, s.password );
                } else {
                    xhr.open( s.type, s.url, s.async );
                }

                //如果提供应用自定义字段
                if ( s.xhrFields ) {
                    for ( i in s.xhrFields ) {
                        xhr[ i ] = s.xhrFields[ i ];
                    }
                }

                // 重写mime类型，如果需要的话
                if ( s.mimeType && xhr.overrideMimeType ) {
                    xhr.overrideMimeType( s.mimeType );
                }

                // X-Requested-With头
                if ( !s.crossDomain && !headers["X-Requested-With"] ) {
                    headers["X-Requested-With"] = "XMLHttpRequest";
                }

                // 需要extra try/catch对跨域请求（Firefox 3中）
                try {
                    for ( i in headers ) {
                        xhr.setRequestHeader( i, headers[ i ] );
                    }
                } catch( err ) {}

                //发送请求
                //在jQuery.ajax中有try/catch处理
                xhr.send( ( s.hasContent && s.data ) || null );

                // Listener
                callback = function( _, isAbort ) {...};

                if ( !s.async ) {
                    // if we‘re in sync mode we fire the callback
                    callback();
                } else if ( xhr.readyState === 4 ) {
                    // (IE6 & IE7) if it‘s in cache and has been
                    // retrieved directly we need to fire the callback
                    setTimeout( callback );
                } else {
                    handle = ++xhrId;
                    if ( xhrOnUnloadAbort ) {
                        // Create the active xhrs callbacks list if needed
                        // and attach the unload handler
                        if ( !xhrCallbacks ) {
                            xhrCallbacks = {};
                            jQuery( window ).unload( xhrOnUnloadAbort );
                        }
                        // Add to list of active xhrs callbacks
                        xhrCallbacks[ handle ] = callback;
                    }
                    xhr.onreadystatechange = callback;
                }
            },

            abort: function() {
                if ( callback ) {
                    callback( undefined, true );
                }
            }
        };
    }
});

　　逻辑是比较简单的，就不详细分析了。可见普通情况下使用XHR方式来处理ajax。

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