JSON、JSONP、AJAX和跨域

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很多刚入门前端的童鞋，有可能会傻傻分不清JSON和JSONP，更不会知道JSON、JSONP、AJAX和跨域这几个名词和概念有什么关联，今天我就来缕一缕它们之间的千丝万缕的关系。

JSON与JSONP

JSON(JavaScript Object Notation)和JSONP(JSON with Padding)虽然只有一个字母的差别，但其实他们根本不是一回事儿：JSON是一种数据交换格式，而JSONP是一种依靠开发人员的聪明才智创造出的一种非官方跨域数据交互协议。

先说一说JSON:

什么是JSON

前面简单说了一下，JSON是一种基于文本的数据交换方式，或者叫做数据描述格式，你是否该选用他首先肯定要关注它所拥有的优点。

JSON的优点：

  1. 基于纯文本，跨平台传递极其简单；
  2. Javascript原生支持，后台语言几乎全部支持；
  3. 轻量级数据格式，占用字符数量极少，特别适合互联网传递；
  4. 可读性较强，虽然比不上XML那么一目了然，但在合理的依次进之后还是很容易识别的；
  5. 容易编写和解析，当然前提是你要知道数据结构。

JSON的格式

JSON能够以非常简单的方式来描述数据结构，XML能做的它都能做，因此在跨平台方面两者完全不分伯仲。

  1. JSON只有两种数据类型描述符，大括号{}和方括号[]，其余英文冒号:是映射符，英文逗号,是分隔符，英文双引号””是定义符。
  2. 大括号{}用来描述一组“不同类型的无序键值对集合”（每个键值对可以理解为OOP的属性描述），方括号[]用来描述一组“相同类型的有序数据集合”（可对应OOP的数组）。
  3. 上述两种集合中若有多个子项，则通过英文逗号,进行分隔。
  4. 键值对以英文冒号:进行分隔，并且建议键名都加上英文双引号””，以便于不同语言的解析。
  5. JSON内部常用数据类型无非就是字符串、数字、布尔、日期、null 这么几个，字符串必须用双引号引起来，其余的都不用，日期类型比较特殊，这里就不展开讲述了，只是建议如果客户端没有按日期排序功能需求的话，那么把日期时间直接作为字符串传递就好，可以省去很多麻烦。

JSON实例

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// 描述一个人 
var person = {
  "Name": "Bob",
  "Age": 32,
  "Company": "IBM",
  "Engineer": true
}
 
// 获取这个人的信息 
var personAge = person.Age;
 
// 描述几个人 
var members = [
    {
        "Name": "Bob",
        "Age": 32,
        "Company": "IBM",
        "Engineer": true
    },
    {
        "Name": "John",
        "Age": 20,
        "Company": "Oracle",
        "Engineer": false
    },
    {
        "Name": "Henry",
        "Age": 45,
        "Company": "Microsoft",
        "Engineer": false
    }
]
 
// 读取其中John的公司名称 
var johnsCompany = members[1].Company;
 
// 描述一次会议 
var conference = {
    "Conference": "Future Marketing",
    "Date": "2012-6-1",
    "Address": "Beijing",
    "Members":
    [
        {
            "Name": "Bob",
            "Age": 32,
            "Company": "IBM",
            "Engineer": true
        },
        {
            "Name": "John",
            "Age": 20,
            "Company": "Oracle",
            "Engineer": false
        },
        {
            "Name": "Henry",
            "Age": 45,
            "Company": "Microsoft",
            "Engineer": false
        }
    ]
}
 
// 读取参会者Henry是否工程师 
var henryIsAnEngineer = conference.Members[2].Engineer;

然后是JSONP:

什么是JSONP

  1. 一个众所周知的问题，Ajax直接请求普通文件存在跨域无权限访问的问题，甭管你是静态页面、动态网页、web服务、WCF，只要是跨域请求，一律不准；
  2. 不过我们又发现，Web页面上调用js文件时则不受是否跨域的影响（不仅如此，我们还发现凡是拥有”src”这个属性的标签都拥有跨域的能力，比如script、img、iframe等标签；
  3. 于是可以判断，当前阶段如果想通过纯web端（ActiveX控件、服务端代理、属于未来的HTML5之Websocket等方式不算）跨域访问数据就只有一种可能，那就是在远程服务器上设法把数据装进js格式的文件里，供客户端调用和进一步处理；
  4. 恰巧我们已经知道有一种叫做JSON的纯字符数据格式可以简洁的描述复杂数据，更妙的是JSON还被js原生支持，所以在客户端几乎可以随心所欲的处理这种格式的数据；
  5. 这样子解决方案就呼之欲出了，web客户端通过与调用脚本一模一样的方式，来调用跨域服务器上动态生成的js格式文件（一般以JSON为后缀），显而易见，服务器之所以要动态生成JSON文件，目的就在于把客户端需要的数据装入进去。
  6. 客户端在对JSON文件调用成功之后，也就获得了自己所需的数据，剩下的就是按照自己需求进行处理和展现了，这种获取远程数据的方式看起来非常像AJAX，但其实并不一样。
  7. 为了便于客户端使用数据，逐渐形成了一种非正式传输协议，人们把它称作JSONP，该协议的一个要点就是允许用户传递一个callback参数给服务端，然后服务端返回数据时会将这个callback参数作为函数名来包裹住JSON数据，这样客户端就可以随意定制自己的函数来自动处理返回数据了。

JSONP的客户端具体实现：

不管jQuery也好，ExtJs也罢，又或者是其他支持jsonp的框架，他们幕后所做的工作都是一样的，下面我来循序渐进的说明一下jsonp在客户端的实现：

1、我们知道，哪怕跨域js文件中的代码（当然指符合web脚本安全策略的），web页面也是可以无条件执行的。

远程服务器remoteserver.com根目录下有个remote.js文件代码如下：

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alert('我是远程文件');

本地服务器localserver.com下有个jsonp.html页面代码如下：

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<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
    <title></title>
    <script type="text/javascript" src="http://remoteserver.com/remote.js"></script>
</head>
<body>
 
</body>
</html>

毫无疑问，页面将会弹出一个提示窗体，显示跨域调用成功。

2、现在我们在jsonp.html页面定义一个函数，然后在远程remote.js中传入数据进行调用。

jsonp.html页面代码如下：

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<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
    <title></title>
    <script type="text/javascript">
    var localHandler = function(data){
        alert('我是本地函数，可以被跨域的remote.js文件调用，远程js带来的数据是：' + data.result);
    };
    </script>
    <script type="text/javascript" src="http://remoteserver.com/remote.js"></script>
</head>
<body>
 
</body>
</html>

remote.js文件代码如下：

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localHandler({"result":"我是远程js带来的数据"});

运行之后查看结果，页面成功弹出提示窗口，显示本地函数被跨域的远程js调用成功，并且还接收到了远程js带来的数据。很欣喜，跨域远程获取数据的目的基本实现了，但是又一个问题出现了，我怎么让远程js知道它应该调用的本地函数叫什么名字呢？毕竟是jsonp的服务者都要面对很多服务对象，而这些服务对象各自的本地函数都不相同啊？我们接着往下看。

3、聪明的开发者很容易想到，只要服务端提供的js脚本是动态生成的就行了呗，这样调用者可以传一个参数过去告诉服务端“我想要一段调用XXX函数的js代码，请你返回给我”，于是服务器就可以按照客户端的需求来生成js脚本并响应了。

看jsonp.html页面的代码：

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<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
    <title></title>
    <script type="text/javascript">
    // 得到航班信息查询结果后的回调函数
    var flightHandler = function(data){
        alert('你查询的航班结果是：票价 ' + data.price + ' 元，' + '余票 ' + data.tickets + ' 张。');
    };
    // 提供jsonp服务的url地址（不管是什么类型的地址，最终生成的返回值都是一段javascript代码）
    var url = "http://flightQuery.com/jsonp/flightResult.aspx?code=CA1998&callback=flightHandler";
    // 创建script标签，设置其属性
    var script = document.createElement('script');
    script.setAttribute('src', url);
    // 把script标签加入head，此时调用开始
    document.getElementsByTagName('head')[0].appendChild(script);
    </script>
</head>
<body>
 
</body>
</html>

这次的代码变化比较大，不再直接把远程js文件写死，而是编码实现动态查询，而这也正是jsonp客户端实现的核心部分，本例中的重点也就在于如何完成jsonp调用的全过程。

我们看到调用的url中传递了一个code参数，告诉服务器我要查的是CA1998次航班的信息，而callback参数则告诉服务器，我的本地回调函数叫做flightHandler，所以请把查询结果传入这个函数中进行调用。

OK，服务器很聪明，这个叫做flightResult.aspx的页面生成了一段这样的代码提供给jsonp.html（服务端的实现这里就不演示了，与你选用的语言无关，说到底就是拼接字符串）：

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flightHandler({
    "code": "CA1998",
    "price": 1780,
    "tickets": 5
});

我们看到，传递给flightHandler函数的是一个json，它描述了航班的基本信息。运行一下页面，成功弹出提示窗口，jsonp的执行全过程顺利完成！

4、到这里为止的话，相信你已经能够理解jsonp的客户端实现原理了吧？剩下的就是如何把代码封装一下，以便于与用户界面交互，从而实现多次和重复调用。

什么？你用的是jQuery，想知道jQuery如何实现jsonp调用？好吧，那我就好人做到底，再给你一段jQuery使用jsonp的代码（我们依然沿用上面那个航班信息查询的例子，假定返回jsonp结果不变）：

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<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
 <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" >
 <head>
     <title>Untitled Page</title>
      <script type="text/javascript" src=jquery.min.js"></script>
      <script type="text/javascript">
     jQuery(document).ready(function(){
        $.ajax({
             type: "get",
             async: false,
             url: "http://flightQuery.com/jsonp/flightResult.aspx?code=CA1998",
             dataType: "jsonp",
             jsonp: "callback",//传递给请求处理程序或页面的，用以获得jsonp回调函数名的参数名(一般默认为:callback)
             jsonpCallback:"flightHandler",//自定义的jsonp回调函数名称，默认为jQuery自动生成的随机函数名，也可以写"?"，jQuery会自动为你处理数据
             success: function(json){
                 alert('您查询到航班信息：票价： ' + json.price + ' 元，余票： ' + json.tickets + ' 张。');
             },
             error: function(){
                 alert('fail');
             }
         });
     });
     </script>
     </head>
  <body>
  </body>
 </html>

是不是有点奇怪？为什么我这次没有写flightHandler这个函数呢？而且竟然也运行成功了！哈哈，这就是jQuery的功劳了，jquery在处理jsonp类型的ajax时（还是忍不住吐槽，虽然jquery也把jsonp归入了ajax，但其实它们真的不是一回事儿），自动帮你生成回调函数并把数据取出来供success属性方法来调用，是不是很爽呀？

AJAX

什么是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。AJAX是基于XMLHttpRequest()对象实现的（低版本ie换成ActiveXObject()对象）。

通过在后台与服务器进行少量数据交换，Ajax 可以使网页实现异步更新。这意味着可以在不重新加载整个网页的情况下，对网页的某部分进行更新。

所以，只要是JS调用异步通讯组件并使用格式化的数据来更新web页面上的内容或操作过程，那么我们用的方法就可算是AJAX。传统的网页（不使用 Ajax）如果需要更新内容，必须重载整个网页页面。

AJAX与JSONP

  1. ajax和jsonp这两种技术在调用方式上“看起来”很像，目的也一样，都是请求一个url，然后把服务器返回的数据进行处理，因此jquery和ext等框架都把jsonp作为ajax的一种形式进行了封装；
  2. 但ajax和jsonp其实本质上是不同的东西。ajax的核心是通过XmlHttpRequest获取非本页内容，而jsonp的核心则是动态添加script标签来调用服务器提供的js脚本。
  3. 所以说，其实ajax与jsonp的区别不在于是否跨域，ajax通过服务端代理一样可以实现跨域，jsonp本身也不排斥同域的数据的获取。
  4. 还有就是，jsonp是一种方式或者说非强制性协议，如同ajax一样，它也不一定非要用json格式来传递数据，如果你愿意，字符串都行，只不过这样不利于用jsonp提供公开服务。

总而言之，jsonp不是ajax的一个特例，哪怕jquery等巨头把jsonp封装进了ajax，也不能改变这一点！

跨域

由于浏览器的同源策略，所谓同源策略，指的是浏览器对不同源的脚本或者文本的访问方式进行的限制。比如源a的js不能读取或设置引入的源b的元素属性。

产生跨域原因：

  • 浏览器限制
  • 请求是跨域的
  • 请求是XHR(XMLHttpRequest)请求

当然，既然原因知道了，我们就可以从原因入手，找出对应的方法解决跨域问题：

什么是同源？

所谓同源，就是指两个页面具有相同的协议，主机（也常说域名），端口，三个要素缺一不可。例如:

URL1 URL2 说明 是否允许通信
http://www.foo.com/js/a.js http://www.foo.com/js/b.js 协议、域名、端口都相同 允许
http://www.foo.com/js/a.js http://www.foo.com:8888/js/b.js 协议、域名相同，端口不同 不允许
https://www.foo.com/js/a.js http://www.foo.com/js/b.js 主机、域名相同，协议不同 不允许
http://www.foo.com/js/a.js http://www.bar.com/js/b.js 协议、端口相同，域名不同 不允许
http://www.foo.com/js/a.js http://foo.com/js/b.js 协议、端口相同，主域名相同，子域名不同 不允许



同源策略限制了不同源之间的交互，但是有人也许会有疑问，我们以前在写代码的时候也常常会引用其他域名的js文件，样式文件，图片文件什么的，没看到限制啊，这个定义是不是错了。其实不然，同源策略限制的不同源之间的交互主要针对的是js中的XMLHttpRequest等请求，下面这些情况是完全不受同源策略限制的：

  • 页面中的链接，重定向以及表单提交是不会受到同源策略限制的
  • 跨域资源嵌入是允许的，当然，浏览器限制了Javascript不能读写加载的内容。

Ajax与跨域

通过ajax调用其他域的接口会有跨域问题。比如下面的例子，我在http://www.foo.com/index.html中通过ajax调用请求http://www.bar.com/js/test.js页面，此时是会报错的。

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XMLHttpRequest cannot load http://www.bar.com/js/test.js. 
No 'Access-Control-Allow-Origin' header is present on the requested resource. 
Origin 'http://www.foo.com' is therefore not allowed access.

这是因为我们的WEB服务器没有设置ACCESS-CONTROL-ALLOW-ORIGIN头部，默认情况下是禁止跨域引用资源的。当然这里有一点要注意，其实这个跨域请求是发送成功了的，服务器也有返回test.js内容，只是浏览器禁止Javascript去取response的数据而已。如果要设置ACCESS-CONTROL-ALLOW-ORIGIN头部，nginx可以使用下面的代码:

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dd_header 'Access-Control-Allow-Origin' 'http://www.foo.com';
add_header 'Access-Control-Allow-Credentials' 'true';
add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET,POST';

若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：

这里写图片描述

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。

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。

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/* 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：

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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：

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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。

解决跨域的方法

看到这里的童鞋，其实已经知道了两种解决跨域的方式：JSONP和CORS跨域。这里在重复总结一下：

1、JSONP跨域

利用script标签的跨域特性，将请求的语句写在script标签的src属性上，然后定义一个方法，用于接受返回值responseText。

JSONP的缺点：它只支持GET请求而不支持POST等其它类型的HTTP请求；它只支持跨域HTTP请求这种情况，不能解决不同域的两个页面之间如何进行JavaScript调用的问题。

2.CORS跨域（主流浏览器及IE10+）

对于客户端，我们还是正常使用xhr对象发送ajax请求。

唯一需要注意的是，我们需要设置我们的xhr（var xhr = new XMLHttpRequest();）属性withCredentials为true，不然的话，cookie是带不过去的哦，设置： xhr.withCredentials = true;

对于服务器端，需要在 response header中设置如下两个字段:

Access-Control-Allow-Origin: http://www.yourhost.com
Access-Control-Allow-Credentials:true //是否带cookie

这样，我们就可以跨域请求接口了。

3、使用window.name来进行跨域

window对象有个name属性，该属性有个特征：即在一个窗口(window)的生命周期内,窗口载入的所有的页面都是共享一个window.name的，每个页面对window.name都有读写的权限，window.name是持久存在一个窗口载入过的所有页面中的，并不会因新页面的载入而进行重置。

4、通过修改document.domain来跨子域

不同的框架之间（父子或同辈），是能够获取到彼此的window对象的，但蛋疼的是你却不能使用获取到的window对象的属性和方法(html5中的postMessage方法是一个例外，还有些浏览器比如ie6也可以使用top、parent等少数几个属性)，总之，你可以当做是只能获取到一个几乎无用的window对象。这个时候，document.domain就可以派上用场了。

5、使用HTML5中新引进的window.postMessage方法来跨域传送数据

window.postMessage(message,targetOrigin) 方法是html5新引进的特性，可以使用它来向其它的window对象发送消息，无论这个window对象是属于同源或不同源，目前IE8+、FireFox、Chrome、Opera等浏览器都已经支持window.postMessage方法。

以上就是几种常见的解决跨域的方法，后面三种方法没有具体说明，童鞋们可以自行查找资料。

结语

JSON与JSONP、JSONP与AJAX、AJAX与跨域；它们相互之间都存在着一定的关系，我看完上面的文章，你肯定充分的了解了JSON、JSONP、AJAX以及跨域。

参考文章:

说说JSON和JSONP，也许你会豁然开朗
AJAX
谈谈同源策略和跨域问题



完~