JavaScript 浏览器相关⚓︎

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Document⚓︎

JS 在浏览器运行时的架构图

window 既作为 JS 代码的全局对象，也代表“浏览器窗口”，并提供了控制它的方法
DOM( 文档对象模型 )：将每个 HTML 标签，以及标签内的文本视为对象，这些对象都可以被 JS 访问和控制
- DOM 树：将这些对象根据 HTML 内部结构画成一棵树，这棵树也可以看作是由各种节点构成，下面是常见的几种节点：
  - document：DOM 的入口点
  - 元素节点：HTML 标签
  - 文本节点：文本
  - 注释：虽然不显示，但是 JS 可以从 DOM 树中读取
BOM( 浏览器对象模型 )：DOM 之外的其他对象，比如
- navigator 对象：提供有关浏览器和操作系统的背景信息
- location 对象：允许读取当前 URL，并可以将浏览器重定向到新的 URL
- alert/confirm/prompt 函数也是 BOM 的一部分

DOM 导航属性⚓︎

下面列出的导航属性引用所有节点：

顶层
- <html> = document.documentElement
- <body> = document.body
  - 如果 <body> 内运行不在 <body> 内的脚本（比如 <header> 里有 JS 代码），那么 document.body 的值为 null
- <head> = document.head
子节点
- .childNodes：列出所有子节点（可看做集合），包括文本节点
  - 可以使用 for...of 循环遍历子节点
  - 可以使用方括号括起来的索引访问单个子节点
  - .childNodes.length：子节点个数
  - 无法使用数组方法
- .firstChild：第一个子元素
- .lastChild：最后一个子元素
- .hasChildNodes()：检查是否有子节点
兄弟节点
- nextSibling：下一个兄弟节点
- previousSibling：上一个兄弟节点
父节点：parentNode

下面列出的导航属性只考虑元素节点：

子节点
- children：列出所有子元素节点
- firstElementChild：第一个子元素节点
- lastElementChild：最后一个子元素节点
兄弟节点
- previousElementSibling：前一个兄弟元素节点
- nextElementSibling：后一个兄弟元素节点
父元素节点：parentElement

表格

<table>
- table.rows：<tr> 元素的集合
- table.caption：引用元素 <caption>
- table.tHead：引用元素 <thead>
- table.tFoot：引用元素 <tfoot>
- table.tBodies：<tbody> 元素的集合
<thead>、<tfoot>、<tbody> 元素的 rows 属性
- thead.rows
- tfoot.rows
- tbody.rows
<tr>
- tr.cells：在给定 <tr> 中 <td> 和 <th> 单元格的集合
- tr.sectionRowIndex：给定 <tr> 在封闭的 <thead>/<tbody>/<tfoot> 元素内的位置（索引）
- tr.rowIndex —— 在整个表格中 <tr> 的位置（索引）
<td> 和 <th>
- td.cellIndex：在封闭的 <tr> 中单元格的编号

注意

在 DOM 中，值为 null 不代表节点不存在
DOM 集合（比如 .childNodes）是只读的（不可修改）、实时的

获取元素⚓︎

document.getElementById(elem)：获取 id 属性值为 elem 的元素
document.querySelectorAll(selector)：获取与给定 CSS 选择器匹配的所有元素（一个静态的集合），选择器可以是伪类
document.querySelector(selector)：获取与给定 CSS 选择器匹配的第一个元素
elem.matches(selector)：检查元素 elem 是否与给定的 CSS 选择器匹配，返回布尔值
elem.closest(selector)：查找与 CSS 选择器匹配的最近的祖先（包括元素 elem）

例子

<h1>Contents</h1>

<div class="contents">
    <ul class="book">
        <li class="chapter">Chapter 1</li>
        <li class="chapter">Chapter 2</li>
    </ul>
</div>

<script>
    let chapter = document.querySelector('.chapter'); // LI

    alert(chapter.closest('.book')); // UL
    alert(chapter.closest('.contents')); // DIV

    alert(chapter.closest('h1')); // null（因为 h1 不是祖先）
</script>

getElementsBy* 方法系列（返回的是一个实时的集合）：
- elem.getElementsByTagName(tag) 查找具有给定标签的元素，并返回它们的集合。若 tag 值为 *，则查找所有标签
- elem.getElementsByClassName(className) 查找具有给定 CSS 类的元素
- document.getElementsByName(name) 查找在文档范围内具有给定 name 特性的元素（很少使用）

属性⚓︎

下面是一些常用的 DOM 属性（大小写敏感，有多种类型的值）：

.nodeType：获取 DOM 节点的类型，有以下几种返回值（数字型）
- 1：元素节点
- 3：文本节点
- 9：document 对象
- 其他，见规范
.nodeName 和 tagName：读取 DOM 节点的标签名（全部大写），它们的区别在于：
- .tagName 仅适用于元素节点（若读取其他节点返回 undefined）
- .nodeName 适用于任意节点
  - 元素节点：同 .tagName
  - 其他节点：有一个对应节点类型的字符串
.innerHTML：获取元素节点内的 HTML 内容，并以字符串的形式呈现
- 对 .innerHTML 进行 += 运算会完全覆写原来的内容，而不是在后面加上新内容，所以不要这么做
- 它会将获取的元素标签转化为有意义的内容，而不是把它当作字符串处理
.outerHTML：获取完整的 HTML 代码（包括标签），并以字符串的形式呈现
- 与 .innerHTML 不同，写入 .outerHTML 不会修改 DOM 元素，而是将其从 DOM 中删除并在该位置插入新的 HTML。

例子

<div>Hello, world!</div>

<script>
    let div = document.querySelector('div');

    // 使用 <p>...</p> 替换 div.outerHTML
    div.outerHTML = '<p>A new element</p>'; // (*)

    // 'div' 的值没有变化
    alert(div.outerHTML); // <div>Hello, world!</div> (**)
</script>

(*) 行进行了以下过程：

div 被从文档（document）中移除
另一个 HTML 片段 <p>A new element</p> 被插入到其位置上
div 仍拥有其旧的值。新的 HTML 没有被赋值给任何变量

.nodeValue 和 .nodeData：可获取除元素节点之外的节点（比如文本节点、注释等）内的 HTML 内容，并以字符串的形式呈现
.textContent：对元素内的文本进行访问（不包括标签）
- 它允许以安全方式写入文本，所有符号都被看作一般的字符
.hidden：指定元素是否可见，接受布尔值（类似 CSS display: none语句）
.value：获取 <input>、<select>、<textarea> 等元素的值
.href：获取 <a> 元素 href 属性的值
id：获取所有元素 id 属性的值

由于 DOM 节点本质上是一个 JS 对象，所以我们可以更改 DOM 节点的属性，比如：

document.body.myData = {
  name: 'Caesar',
  title: 'Imperator'
};

// 还可以添加方法
document.body.sayTagName = function() {
  alert(this.tagName);
};

可以通过 Element.prototype 为所有元素添加新属性：

Element.prototype.sayHi = function() {
  alert(`Hello, I'm ${this.tagName}`);
};

document.documentElement.sayHi(); // Hello, I'm HTML
document.body.sayHi();            // Hello, I'm BODY

关于 HTML 属性（大小写不敏感，值为字符串型）：

elem.haAttribute(attr)：检查该元素是否有 attr 属性
elem.getAttribute(attr)：获取该元素 attr 属性的值
elem.setAttribute(attr, value)：设置该元素 attr 属性的值为 value
elem.removeAttribute(attr)：移除该元素 attr 属性的值
elem.attributes：读取该元素所有的属性，这会创建一个 Attr 类对象的集合，每个对象都有名为 name 和 value 的属性

注

所有以 "data-" 的 HTML 属性被保留供程序员使用（我们可以用这类名称设置自定义 HTML 属性），可以用.dataset DOM 属性使用

比如 <body> 元素有一个名为 data-about 的 HTML 属性，那么可以通过 document.body.dataset.about 来获取它的值
如果属性名类似 data-order-state 由多词构成，那么它对应的 DOM 属性为 dataset.orderState（驼峰式）

建议

在大多数情况下，最好使用 DOM 属性，仅当 DOM 属性无法满足开发需求，并且真的需要特性时，才使用特性。

修改页面⚓︎

创建 DOM 节点（不会直接出现在页面）
- document.createElement(tag)：创建元素节点
- document.createTextNode(text)：创建文本节点
插入（多个） DOM 节点或字符串（自动转为文本节点）
- node.append(...nodes or strings)：在节点末尾（内部）插入
- node.prepend(...nodes or strings)：在节点开头（内部）插入
- node.before(...nodes or strings)：在节点前面（外部）插入
- node.after(...nodes or strings)：在节点后面（外部）插入
- node.replaceWith(...nodes or strings)：将节点替换为给定的节点或字符串
  
  如果插入的字符串是一些特殊字符（比如 <、> 等），那么插入页面后会被转化为特殊编码（对应为 <、>）
在相邻位置插入内容
- HTML 字符串（插入的 HTML 标签有意义）：elem.insertAdjacentHTML(where, html)
- 文本：elem.insertAdjacentText(where, text)
- 元素：elem.insertAdjacentElement(where, elem)
- 第一个参数 where 是代码字 (code word)，指定相对于 elem 的插入位置，可用值有：
  - "beforebegin"：在 elem 前面（外部）插入
  - "afterbegin"：在 elem 开头（内部）插入
  - "beforeend"：在 elem 末尾（内部）插入
  - "afterend"：在 elem 后面（外部）插入
节点移除：node.remove()
- 移动节点到另外的位置时，无需将其从原来的位置中删除
克隆节点：elem.cloneNode(bool)，可接受的值有
- true：克隆元素的所有 HTML 属性和子元素
- false：不会克隆子元素
老式的 DOM 操作（平时不用，仅作了解）：
- parentElem.appendChild(node)：将 node 插入 parentElem 的末尾（内部）
- parentElem.insertBefore(node, nextSibling)：在 parentElem 的 nextSibling 前插入 node
- parentElem.replaceChild(node, oldChild)：替换子节点 oldChild 为 node
- parentElem.removeChild(node)：移除子节点 node
- document.write(html)：在页面加载完成之前将 HTML 附加到页面。若在页面加载后调用该函数则会覆写原来页面的内容
管理 CSS 样式（开头为元素 elem）：
- .className：返回 HTML class属性的值
- .classList：用于控制单个类，可遍历。它有以下方法：
  - .add(class)、.remove(class)：添加 / 移除类
  - .toggle(class)：若不存在类 class 就添加，若存在则删除该类
  - .contains(class)：检查类是否存在，返回布尔值
- .style：对应 HTML style属性
  - 后面可以接着它包含的 CSS 属性，比如 elem.style.width 对应 style 的 width 属性
  - 对于多词属性（比如 background-color），需要使用驼峰表示法（对应 elem.style.backgroundColor）
  - 移除样式属性：
    - 将其赋值为空字符串（比如 elem.style.display = ""）
    - elem.style.removeProperty('style_property')
  - .cssText：对样式进行完全的覆写，比如：
```
<div id="div">Button</div>

<script>
    div.style.cssText=`color: red !important;
        background-color: yellow;
        width: 100px;
        text-align: center;
    `;
</script>
```
  - 读取样式：getComputedStyle(elem[, pseudo]) 函数
    - 其中 elem 为要读取样式值的元素，pseudo 表示伪元素（）
    - 返回值是一个类似 elem.style 的对象，只读，无法修改
    - 调整元素大小：下面是 CSS 盒子模型与 JS 几何属性的对应图
  - offsetParent 是外面最接近的祖先，包括：
    - CSS 定位（position，可选值有 absolute、relative、fixed、sticky）
    - <td>、<th>、<table>
    - <body>
  - .offsetLeft、offsetTop：相对于 offsetParent 左上角的 x/y 坐标（类似外边距吧）
  - offsetWidth、offsetHeight：包括元素外部的宽高（内容 + 内边距 + 边框厚度）
  - clientTop、clientLeft：分别表示上边框宽度和左边框宽度
  - clientWidth、clientHeight：分别表示边框内的宽和高，包括的区域是盒子内容 + 内边距，但不包括垂直 / 水平滚动条的宽度
  - scrollWidth、scrollHeight：在 clientWidth/clientHeight 的基础上还算上了滚动条隐藏的内容的宽高
  - scrollLeft、scrollTop：分别表示左方和上方被隐藏内容的宽度 / 高度（即已经滚动了多少内容）
    - 这里列出的“调整元素大小”的属性中，只有该属性是可以修改的，可以决定浏览器滚动到何种程度
- 坐标：有两套坐标系，分别是相对于窗口（用 clientX 和 clientY 表示）和相对于文档（用 pageX 和 pageY 表示）的坐标系，如图所示（上图为滚动前的页面，下图为滚动后的页面）
  - elem.getBoundingClientRect()：返回该元素盒子的窗口坐标，包括以下 8 个属性：
    - x/y：盒子原点相对于窗口的 x/y 坐标
    - width/height：盒子的宽高
    - top/bottom：盒子顶部 / 底部的 y 坐标
    - left/right：盒子左侧 / 右侧的 x 坐标
  - document.elementFromPoint(x, y)：返回在窗口坐标 (x, y) 处嵌套最多的元素（随当前滚动位置的不同而发生变化）
    - 若要根据文档坐标计算，那么还需要加上当前页面滚动（scrollLeft 和 scrollTop）

事件⚓︎

基础部分⚓︎

事件处理程序(handler)：在事件发生时运行的函数，有以下几种方法：

HTML 属性 on<event>：它的值为一个 JS 函数代码的字符串
- 这里的 <event> 包括 click 等
- 仅适用于代码量很少的情况
- 字符串内不要出现双引号，用单引号替代
- 属性值里面的 this 指的是处理程序所在的元素
- 不要使用 JS 的 .setAttribute('on<event>', func) 来设置，这样做是无效的
DOM 属性 elem.on<event>
- 这里的 <event> 包括 click 等
- 从结果来看与上一种方法类似，从实现上看该方法采用的是 JS 脚本
- 移除处理程序：elem.on<event> = null
- 虽然后面没带括号，但本质上是一个函数，所以用其他函数赋值时不要加括号，只要函数名就行（否则就是函数调用了）
方法
- elem.addEventListener(event, handler[, options])：为元素添加一个处理程序（多次调用可为单个元素添加多个处理程序，执行顺序同创建顺序）
  - event：事件名，比如 click
  - handler：处理程序，一般是一个函数
  - options：（可选）格式：{val: boolean}，可用值 val 如下：
    - once：若为 true，则在触发后自动删除监听器
    - capture：见下面“捕获和冒泡”一节
    - passive
- elem.removeEventListener(event, handler[, options])：为元素移除处理程序（语法同上）
  - 请确保删除的处理程序和添加的处理程序是同一个函数，否则删除操作无效（所以如果添加匿名函数就没法被删除）

事件对象 event：当事件发生时，浏览器会创建一个 event 对象并放入信息，该对象可作为参数传递给处理程序。event 有以下属性：

.type：事件类型（比如 click）
.currentTarget：处理事件的元素，等同于 this
.clientX、.clientY：指针事件 (pointer event) 的指针的窗口相对坐标
...

addEventListener() 的处理程序参数还可以是一个包含 handleEvent 方法的对象，此时 addEventListener() 会调用 obj.handleEvent(event) 来处理时间。

捕获和冒泡⚓︎

冒泡(bubbling) 的原理：当一个事件发生在一个元素上，它会首先运行在该元素上的处理程序，然后运行其父元素上的处理程序，然后一直向上到其他祖先上的处理程序（一直上升到 <html>，再到 document 对象，有的甚至到 window）。几乎所有的事件都会冒泡。

引发事件的且嵌套最深的元素被称为目标元素，可用 event.target 访问，它与 this 的区别在于：

this 等同于 event.currentTarget，它指的是处理程序所在的当前元素
event.target 指的是引发事件的元素，它在冒泡过程中不会发生变化

停止冒泡的方法：

event.stopPropagation()：用于停止单个处理程序的冒泡，但当前元素的其他程序不受影响
event.stopImmediatePropagation()：用于停止当前元素所有处理程序的冒泡
注意：一般情况下我们没有必要停止冒泡。有些看似需要停止冒泡的任务可以用其他方法解决，比如自定义事件等

事件传播的三个阶段：

捕获阶段 (capture phase)：事件（从 window）向下走进元素
目标阶段 (target phase)：事件到达目标元素
冒泡阶段 (bubbling phase)：事件从目标元素开始向上冒泡

其中捕获阶段很少被使用，之前提到的三种处理程序的方法都不会用到捕获。如果要在捕获阶段捕获事件，需要在 elem.addEventListener() 设置参数 {capture: true}（false 为默认值，表示在冒泡阶段捕获事件）。

例子

<style>
    body * {
        margin: 10px;
        border: 1px solid blue;
    }
</style>

<form>FORM
    <div>DIV
        <p>P</p>
    </div>
</form>

<script>
    for(let elem of document.querySelectorAll('*')) {
        elem.addEventListener("click", e => alert(`Capturing: ${elem.tagName}`), true);
        elem.addEventListener("click", e => alert(`Bubbling: ${elem.tagName}`));
    }
</script>

将这段代码放入 HTML 文件并用浏览器打开，点击 P 所在的方块，可以发现执行顺序为：

HTML → BODY → FORM → DIV（捕获阶段，第一个监听器）
P（目标阶段，触发两次，因为设置了两个监听器：捕获和冒泡）
DIV → FORM → BODY → HTML（冒泡阶段，第二个监听器）

事件委托：若有多个元素需要执行相同的处理程序，那么可以将单个处理程序它们的共同祖先上，无需为每一个元素放一个一模一样的处理程序。

例子

<div id="menu">
    <button data-action="save">Save</button>
    <button data-action="load">Load</button>
    <button data-action="search">Search</button>
</div>

<script>
    class Menu {
        constructor(elem) {
        this._elem = elem;
        elem.onclick = this.onClick.bind(this); // (*)
        }

        save() {
        alert('saving');
        }

        load() {
        alert('loading');
        }

        search() {
        alert('searching');
        }

        onClick(event) {
        let action = event.target.dataset.action;
        if (action) {
            this[action]();
        }
        };
    }

    new Menu(menu);
</script>

这个例子采用了事件委托的方法，没有为每个按钮写一个处理程序，而是让它们共用一个类，由类根据情况调用特定的程序，这样修改代码较为方便。

阻止浏览器行为：

event.preventDefault() 方法
- 当 addEventListener() 函数的 options 参数值为 {passive: ture} 时，处理程序不会调用 event.preventDefault() 方法，因为某些事件需要浏览器的默认行为才能正常进行
如果处理程序是用 on<event> 分配而非 addEventListener()，那么 return false; 也能阻止（其他情况下处理程序的 return 语句没有任何意义）
event.defaultPrevented 属性：若默认行为被阻止返回 true，否则返回 false
某些事件会相互转化：若阻止了第一个事件，也就没有第二个事件了

鼠标事件⚓︎

mousedown/mouseup：在元素上点击 / 释放鼠标按钮
mouseover/mouseout：鼠标指针在一个元素上移入 / 移出
- 对于前者，event.target 是鼠标移入的元素，event.relatedTarget 是鼠标出发的元素（relatedTarget -> target）
- 对于后者，event.target 是鼠标出发的元素，event.relatedTarget 是鼠标到达的元素（target -> relatedTarget）
- 将鼠标从父元素移动到子元素会经历两个事件：
  - mouseout：[target: parent]
  - mouseover：[target: child]
mouseenter/mouseleave：与上一种属性的重要区别：
- 元素内部和后代之间的转换不会产生影响
- 不会冒泡（所以不能使用事件委托）
mousemove：鼠标在元素上移动
click：鼠标左键点击元素，mousedown 和 mouseup 相继触发
dbclick：短时间内双击同一元素（很少使用）
- 事件顺序：mousedown -> mouseup -> click -> dbclick
contextmenu：鼠标右键被按下时触发（用于打开菜单）
鼠标按钮：与点击相关（click、contextmenu 等）具有 button 属性，所有可能值有：
- 0：鼠标左键
- 1：鼠标中键（即滚轮）
- 2：鼠标右键
- 3：X1 键
- 4：X2 键
组合键：一些键盘上的特殊按键也对应鼠标事件的属性，如果在事件发生期间按下特殊键，对应的属性值为 true，否则为 false。有以下几种属性：
- shiftKey：Shift
- altKey：Alt
- ctrlKey：Ctrl
坐标：
- 相对于窗口：clientX、clientY
- 相对于文档：pageX、pageY

表单⚓︎

属性、方法⚓︎

网页所有的表单都在 document.forms 的集合内
访问特定表单：
- 使用名字（name 属性值）：document.forms.name
- 使用索引：document.forms[i]
表单内的元素（比如 <input> 等）都放在 form.elements 的集合内（这里的 form 是存储表单的变量）
- 使用名字（name 属性值）访问特定元素：form.elements.name
- 如果有多个名字相同的元素，那么上述访问方法得到的是一个集合，可以用索引获取单个元素
elem.form：访问元素对应的表单

表单和元素的引用关系

关于表单组件
- input 和 textarea
  - .value（字符串）：输入值
  - input.checked（布尔值）：表示是否选中复选框或单选按钮的选项
  - input.blur()：移除元素焦点
  - input.focus：设置元素焦点
JS 造成焦点丢失的情况
- alert() 等交互函数会将焦点移至自身，导致元素失去焦点。但是当取消模态窗后，焦点又会回到原来的元素上
- 如果一个元素从 DOM 中移除，焦点自然消失；即使之后又重新插入 DOM 中，焦点也不会回来
- select：包括以下属性
  - .options：<option> 子元素的集合，可用索引访问单个选项。单个选项具有以下属性：
    - selected（布尔值）：表示该选项是否被选中
    - index：表示该选项的索引号
    - text：选项文本内容
  - .value：当前选中的 <option> 的 value 值
  - .selectedIndex：当前选中的 <option> 的索引号
  - new Option(text, value, defaultSelected, selected) 函数：用于创建 <option> 元素
    - text：<option> 的文本
    - value：<option> 的 value
    - defaultSelected：若值为 true 则创建selected HTML 属性
    - selected：若值为 true，则选中该 <option>。它的值应和前一个参数一致（要么都是 true，要么都是 false，要么都没有）
- 创建和发送表单

let form = document.createElement('form');
form.action = 'https://google.com/search';
form.method = 'GET';

form.innerHTML = '<input name="q" value="test">';

// 该表单必须在文档中才能提交
document.body.append(form);

form.submit();

事件⚓︎

onblur：元素失去焦点
onfocus：元素聚焦

注：这两个事件不会冒泡
onchange：元素完成更改，包括：
- <input type=text>：文本输入框失去焦点，但是往文本框输入内容不会触发该事件
- <select>、<input type=checkbox/radio>：选项更改
- ...
oninput：用户对输入值的修改
oncut/oncopy/onpaste：剪切 / 复制 / 粘贴
- event.clipboardData.getData('text/plain')：获取剪贴板的文本字符串（这段文本已被成功复制或剪切的情况下使用）
- document.getSelection()：获取被选中的文本，可以是被复制或剪切但未能成功放入剪切板的内容
onsubmit：提交表单，可以通过点击按钮或按下回车键触发事件

异步⚓︎

同步和异步⚓︎

同步编程：浏览器按照书写代码的顺序一行行地执行程序
- 调用函数时也是这样同步执行的，这样的函数被称为同步函数
- 有些同步函数的效率低下，产生耗时问题：在函数运行的时候，程序无法做任何事情（无法处理其他的事件等）
异步编程
- 异步函数的特点：
  - 调用该函数可启动一个长期运行的操作
  - 函数开始运行并立刻返回，这样程序可以对其他事件做出反应
  - 操作完成后，返回操作结果
- 事件处理程序便是异步函数的一种形式：提供的函数在事件发生时被调用，而不是立即被调用
- 回调函数 (callbacks)：一种被传递到另一个函数中，会在适当的时候被调用的函数
  - 事件处理程序也是回调函数的一种
  - 回调函数本身也可以调用其他同样接受回调函数的函数，但这样会使代码难以理解
  例子
```
function doStep1(init, callback) {
    const result = init + 1;
    callback(result);
}
function doStep2(init, callback) {
    const result = init + 2;
    callback(result);
}
function doStep3(init, callback) {
    const result = init + 3;
    callback(result);
}
function doOperation() {
    doStep1(0, (result1) => {
        doStep2(result1, (result2) => {
            doStep3(result2, (result3) => {
                console.log(`结果：${result3}`);
            });
        });
    });
}
doOperation();
```
  像这样，如果回调函数中嵌套调用多层回调函数，会使代码难以阅读和调试，这样的函数被称为“厄运金字塔”（这样的嵌套回调函数看起来像一个倒下的金字塔）。处理嵌套回调函数的错误比较困难，因为要对每一层被调用的回调函数都要做一次错误处理，所以现在的异步 API 都不使用毁回调函数了，而是使用下面讲到的 Promise。

Promise⚓︎

async/await⚓︎

async：在函数前加该关键词，返回值被包装在一个 promise 里
await：让 JS 等待某个 promise，直到 promise 被 settle 并返回结果
```
async function f() {
    let promise = new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => resolve("done!"), 1000)
    });
    let result = await promise; // 等待，直到 promise resolve 
    alert(result); // "done!"
}
f();
```
- 仅用在 async 函数内的 promise 上，否则会报错
- JS 还可以处理其他的任务，仅仅暂停执行带 await 的 promise
- 也可以用在 thenable 对象
- 如果 promise 被 reject，那么它会抛出错误，类似 throw error 语句
  - 可以用 try...catch 来捕获错误
  - 如果没有 try...catch，那么异步函数 f() 生成的 promise 将变为 rejected，可以在后面添加 .catch 来处理这个 error
  - 如果忘记添加 .catch，就会出现一个未处理的 promise error

注

若使用 async/await，几乎就不会用到 .then
async/await 可以和 Promise.all 一起使用

worker⚓︎

前面提到过耗时的同步函数的问题，导致整个窗口完全没有响应，这是因为这种程序是单线程的。所谓「线程」，指的是程序遵循的一系列指令，而单线程的程序在同一时间只能做一件事。

而 worker 可以使程序拥有多线程，这样的好处是可以同时处理多个任务，而无需等待某个耗时长的任务。但要有一定限制：主代码的变量和 worker 的变量必须隔离，只能通过相互发送消息来进行交互（这也意味着 worker 不能访问 DOM）

worker 种类：

专用 (dedicated) worker：仅用于一个脚本
共用 (shared) worker：可以由运行在不同窗口的多个不同脚本共享
服务 (service) worker：类似代理服务器，缓存资源以便 web app 在离线时工作

下面以专用 worker 为例介绍 worker 的工作流程：

将主代码和 worker 代码放在不同的文件内

主代码：

// 在 "generate.js" 中创建一个新的 worker
const worker = new Worker("./generate.js");

// 当用户点击 "Generate primes" 时，给 worker 发送一条消息。
// 消息中的 command 属性是 "generate", 还包含另外一个属性 "quota"，即要生成的质数。
document.querySelector("#generate").addEventListener("click", () => {
    const quota = document.querySelector("#quota").value;
    worker.postMessage({
        command: "generate",
        quota: quota,
    });
});

// 当 worker 给主线程回发一条消息时，为用户更新 output 框，包含生成的质数（从 message 中获取）。
worker.addEventListener("message", (message) => {
    document.querySelector("#output").textContent =
        `Finished generating ${message.data} primes!`;
});

document.querySelector("#reload").addEventListener("click", () => {
    document.querySelector("#user-input").value =
        'Try typing in here immediately after pressing "Generate primes"';
    document.location.reload();
});

构造函数 Worker() 用于创建 worker，参数为 worker 代码的地址
使用 work.postMessage() 向 worker 发送消息，它的参数
有一个 message 消息处理器，用于告知 worker 的完成时间和结果数据（通过 message.data 获取）

worker 代码：

// 监听主线程中的消息。
// 如果消息中的 command 是 "generate"，则调用 `generatePrimse()`
addEventListener("message", (message) => {
    if (message.data.command === "generate") {
        generatePrimes(message.data.quota);
    }
});

// 生成质数 (非常低效)
function generatePrimes(quota) {
    function isPrime(n) {
        for (let c = 2; c <= Math.sqrt(n); ++c) {
            if (n % c === 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    const primes = [];
    const maximum = 1000000;

    while (primes.length < quota) {
        const candidate = Math.floor(Math.random() * (maximum + 1));
        if (isPrime(candidate)) {
            primes.push(candidate);
        }
    }

    // 完成后给主线程发送一条包含我们生成的质数数量的消息消息。
    postMessage(primes.length);
}

worker 首先要通过 addEventListener() 来监听来自主代码的消息
使用 postMessage 向主代码发送消息，替代原来用 return 语句返回值

Web API⚓︎

AJAX(Asynchronous JavaScript And XML)

Fetch⚓︎

基本语法：

// url：（字面意思），options：可选参数，有 method, headers 等
// 没有 options 的话就是一个简单的 GET 请求，下载 url 的内容
let response = fetch(url, options);
let result = await response.json();

// 或者 promise 链的形式
fetch(url, options)
    .then(response => response.json())
    .then(result => /* process result */)

其他参数有：

headers：设置请求头 (request header) 一个带有输出头的对象，但有一些头无法被设置

let response = fetch(protectedUrl, {
    headers: {
        Authentication: 'secret'
    }
});

method：HTTP 方法，可用值有 'POST' 等
body：设置请求体，可用值有
- （JSON 编码的）字符串
- FormData 对象，以 multipart/form-data 形式发送数据（可用于发送 HTML 表单）
- Blob/BufferSource 发送二进制数据（可用于发送图片）
- URLSearchParams，以 x-www-form-unlencoded 编码发送数据（很少使用）
signal：在“中止”一节中会提到
其他参数（由于很少使用就不在这里介绍了）

例子

let user = {
    name: 'John',
    surname: 'Smith'
};

let response = await fetch('/article/fetch/post/user', {
    method: 'POST',
    headers: {
        'Content-Type': 'application/json;charset=utf-8'
    },
    body: JSON.stringify(user)
});

let result = await response.json();
alert(result.message);

获取响应的流程
- 当服务器发送响应头 (response header) 时，fetch 返回的 promise 使用内建的 Response class 对象来解析响应头
  - 在该阶段，可以通过检查响应头来查看 HTTP 状态已确定请求是否成功、有没有响应体
  - 通过以下 response 的属性查看 HTTP 状态
    - status：HTTP 状态码
    - ok：布尔值，若状态码在 200-299 之间，则为 true
  例子
```
let response = await fetch(url);

if (response.ok) { // 如果 HTTP 状态码为 200-299
    // 获取 response body（此方法会在下面解释）
    let json = await response.json();
} else {
    alert("HTTP-Error: " + response.status);
}
```
- 使用其他方法获取响应体 (response body)，包括：
  - response.text()：以文本形式返回 response
  - response.json()：以 JSON 格式返回 response
  - response.formData()：以 FormData 对象的形式返回 response
  - response.blob()：以 Blob（带有类型的二进制数据）的形式返回 response
  - response.arrayBuffer()：以 ArrayBuffer（低级别的二进制数据）形式返回 response
  - response.body：ReadableStream 对象，允许逐块读取响应体（后面会介绍）
    
    注意：对同一个 response 只能使用上述方法中的一种

响应头：位于 response.headers 中，是一个类似映射的 header 对象

let response = await fetch('https://www.example.com/haha');

// 获取一个 header
alert(response.headers.get('Content-Type')); 
// application/json; charset=utf-8

// 迭代所有 header
for (let [key, value] of response.headers) {
  alert(`${key} = ${value}`);
}

FormData：用于发送 HTML 表单

构造函数：

let formData = new FormData([form]);
// formData 是一个 FormData 对象
// 如果提供了 HTML form 元素，它会自动捕获 form 元素字段

相关方法
- formData.append(name, value[, filename])：添加具有给定 name 和 value 的表单字段；可选参数 filename 用于设置文件名，此时该表单类似 <input type="file">
- formData.set(name, value) / formData.set(name, blob, filename)：与上一种方法类似，但它确保只有一个 name 字段。所以如果原来有 name 字段就会被移除，并附加一个新的 name 字段
- formData.delete(name)：移除 name 字段
- formData.get(name)：获取 name 字段
- formData.has(name)：若存在 name 字段，则返回 true，否则返回 false
- 使用 for...of 循环迭代 formData 字段
```
let formData = new FormData();
formData.append('key1', 'value1');
formData.append('key2', 'value2');

// 列出 key/value 对
for(let [name, value] of formData) {
    alert(`${name} = ${value}`); // key1 = value1，然后是 key2 = value2
}
```

发送文件

<form id="formElem">
    <input type="text" name="firstName" value="John">
    Picture: <input type="file" name="picture" accept="image/*">
    <input type="submit">
</form>

<script>
    formElem.onsubmit = async (e) => {
        e.preventDefault();

        let response = await fetch('/article/formdata/post/user-avatar', {
            method: 'POST',
            body: new FormData(formElem)
        });

        let result = await response.json();

        alert(result.message);
    };
</script>

可以将二进制数据作为表单的一部分发送

例子

<body style="margin:0">
    <canvas id="canvasElem" width="100" height="80" style="border:1px solid"></canvas>

    <input type="button" value="Submit" onclick="submit()">

    <script>
        canvasElem.onmousemove = function(e) {
            let ctx = canvasElem.getContext('2d');
            ctx.lineTo(e.clientX, e.clientY);
            ctx.stroke();
        };

        async function submit() {
            let imageBlob = await new Promise(resolve => canvasElem.toBlob(resolve, 'image/png'));

            let formData = new FormData();
            formData.append("firstName", "John");
            formData.append("image", imageBlob, "image.png");

            let response = await fetch('/article/formdata/post/image-form', {
                method: 'POST',
                body: formData
            });
            let result = await response.json();
            alert(result.message);
        }

    </script>
</body>

跟踪下载进度：使用 response.body 属性，它是一个 ReadableStream 对象，逐块 (chunk) 提供响应体

// 流读取器(stream reader)
const reader = response.body.getReader();

// 在 body 下载时，一直为无限循环
while(true) {
    // 当最后一块下载完成时，done 值为 true
    // value 是块字节的 Uint8Array
    const {done, value} = await reader.read();

    if (done) {
        break;
    }

    console.log(`Received ${value.length} bytes`)
}

循环接收响应块 (response chunk)，直到加载完成（done 为 true）
要打印进度，只需将每个接收到的片段 value 长度（.length）加到计数器上即可

更复杂的例子

// Step 1：启动 fetch，并获得一个 reader
let response = await fetch('https://api.github.com/repos/javascript-tutorial/en.javascript.info/commits?per_page=100');

const reader = response.body.getReader();

// Step 2：获得总长度（length）
const contentLength = +response.headers.get('Content-Length');

// Step 3：读取数据
let receivedLength = 0; // 当前接收到了这么多字节
let chunks = []; // 接收到的二进制块的数组（包括 body）
while(true) {
    const {done, value} = await reader.read();

    if (done) {
        break;
    }

    chunks.push(value);
    receivedLength += value.length;

    console.log(`Received ${receivedLength} of ${contentLength}`)
}

// Step 4：将块连接到单个 Uint8Array
let chunksAll = new Uint8Array(receivedLength); // (4.1)
let position = 0;
for(let chunk of chunks) {
    chunksAll.set(chunk, position); // (4.2)
    position += chunk.length;
}

// Step 5：解码成字符串
let result = new TextDecoder("utf-8").decode(chunksAll);

// 我们完成啦！
let commits = JSON.parse(result);
alert(commits[0].author.login);

中止 (abort)：AbortController 内建对象可用于中止 fetch（也可以中止其他异步任务）

创建控制器 (controller)，它有单个方法 abort()，和单个属性 signal

let controller = new AbortController();

调用 abort() 时，controller.signal 就会触发 abort 事件，controller.signal.aborted 属性变为 true
- 与 fetch 一起使用：使用 fetch 的可选参数 signal，它的值为 AbortController 的 signal 属性
```
let controller = new AbortController();
fetch(url, {
    signal: controller.signal
});

// 中止 fetch
controller.abort();
```
当 fetch 被中止时，它的 promise 就被 reject 了，并返回 AbortError 错误，需要用 try...catch 来处理

例子

// 1 秒后中止
let controller = new AbortController();
setTimeout(() => controller.abort(), 1000);

try {
    let response = await fetch('/article/fetch-abort/demo/hang', {
        signal: controller.signal
    });
} catch(err) {
    if (err.name == 'AbortError') { // handle abort()
        alert("Aborted!");
    } else {
        throw err;
    }
}

- AbortController 的可伸缩(scalable)性：单个 AbortController 可以一次性取消多个 fetch，也可以同时取消我们自己设置的异步任务

例子

let urls = [...];
let controller = new AbortController();

let ourJob = new Promise((resolve, reject) => { // 我们的任务
    // ...
    controller.signal.addEventListener('abort', reject);
});

let fetchJobs = urls.map(url => fetch(url, { // fetches
    signal: controller.signal
}));

// 等待完成我们的任务和所有 fetch
let results = await Promise.all([...fetchJobs, ourJob]);

// controller.abort() 被从任何地方调用，
// 它都将中止所有 fetch 和 ourJob

跨源请求

回顾知识：CORS（跨源资源共享）
简单请求

例子

请求头

GET /request
Host: anywhere.com
Origin: https://javascript.info
...

响应头

200 OK
Content-Type:text/html; charset=UTF-8
Access-Control-Allow-Origin: https://javascript.info

非简单请求

URL 对象⚓︎

URL 对象可以用来替代 fetch 或 XMLHttpRequest 中的 URL 字符串。虽然稍微麻烦些，但是有时它比字符串形式更加有用。

创建 URL 对象

let url = new URL(url[, base]);

如果只有一个参数，那么 url 应为完整的 URL 字符串

如果有两个参数，那么 base 为基础 URL（字符串或 URL 对象），url 为该 URL 的路径（字符串）

// 这两个 URL 是一样的
let url1 = new URL('https://javascript.info/profile/admin');
let url2 = new URL('/profile/admin', 'https://javascript.info');

URL 对象的一些属性：
- .href：完整的 URL，同 url.toString()
- .protocol：协议，以冒号结尾
- .search：以问号 ? 开头的一系列参数
- .hash：以 # 开头的字符串
- 若有 HTTP 身份验证，则可能还有 .user 和 .password 属性（很少用）
- url.searchParams：一种 URLSearchParams 类型的对象，与搜索参数相关，有以下几种方法：
  - append(name, value)：添加
  - delete(name)：移除
  - get(name)：获取
  - getAll(name)：获取相同名称的所有参数
  - has(name)：检查是否存在
  - set(name, value)：添加 / 移除原参数后再添加
  - sort()：按名称对参数排序（很少使用）
  - 可迭代，类似映射
  - 参数中的特殊字符（!、: 等）会被转换为 UTF-8 编码，以百分号开头
- 编 / 解码 URL 的内建函数
- encodeURI：仅编码 URL 中完全禁止的字符
- decodeURI：解码，回到之前的状态
- encodeURIComponent：在 encodeURI 的基础上，还编码 #、$、&、+、,、/、:、;、=、?、@ 字符，更适用于带搜索参数的 URL
- decodeURIComponent：解码，回到之前的状态

XMLHttpRequest⚓︎

XMLHttpRequest 是一个内建的浏览器对象，允许使用 JS 发送 HTTP 请求。

发送请求的流程：

创建对象

// 该构造函数没有参数
let xhr = new XMLHttpRequest();

初始化（紧跟构造函数之后）
```
xhr.open(method, URL[, async, user, password]);
```
- method：HTTP 方法，通常是 "GET" 或 "POST"
- URL：要请求的 URL（字符串 /URL 对象）
- async：（可选）如果值为 false，则变成同步请求（此时 JS 执行到 send() 处时会暂停，接收到响应后恢复执行，很少使用），否则是异步请求（默认）
- user，password：HTTP 身份验证的登录名和密码
  - 发送请求
```
xhr.send([body])
// 可选参数 body 包含了请求体
```

监听 xhr 事件并获取响应，有以下常用事件：

load：请求完成（即使状态码为 400、500 之类的）且响应已完全下载
error：无法发出请求（比如网络中断或访问无效的 URL）

progress：在下载响应期间定期触发，报告下载进度

xhr.onload = function() {
    alert(`Loaded: ${xhr.status} ${xhr.response}`);
};

xhr.onerror = function() { // 仅在根本无法发出请求时触发
    alert(`Network Error`);
};

xhr.onprogress = function(event) { // 定期触发
    // event.loaded —— 已经下载了多少字节
    // event.lengthComputable = true，当服务器发送了 Content-Length header 时
    // event.total —— 总字节数（如果 lengthComputable 为 true）
    alert(`Received ${event.loaded} of ${event.total}`);
};

例子

从服务器加载某个 URL 并打印加载进度

// 1. 创建一个 new XMLHttpRequest 对象
let xhr = new XMLHttpRequest();

// 2. 配置它：从 URL /article/.../load GET-request
xhr.open('GET', '/article/xmlhttprequest/example/load');

// 3. 通过网络发送请求
xhr.send();

// 4. 当接收到响应后，将调用此函数
xhr.onload = function() {
    if (xhr.status != 200) { // 分析响应的 HTTP 状态
        alert(`Error ${xhr.status}: ${xhr.statusText}`); // 例如 404: Not Found
    } else { // 显示结果
        alert(`Done, got ${xhr.response.length} bytes`); // response 是服务器响应
    }
};

xhr.onprogress = function(event) {
if (event.lengthComputable) {
    alert(`Received ${event.loaded} of ${event.total} bytes`);
} else {
    alert(`Received ${event.loaded} bytes`); // 没有 Content-Length
}

};

xhr.onerror = function() {
    alert("Request failed");
};

相关属性
status：HTTP 状态码（数字），若出现非 HTTP 错误则为 0
statusText：HTTP 状态消息（字符串）（比如 200 对应为 OK，404 对应 Not Found、403 对应 Forbidden）
response：服务器响应体
timeout：指定最大超时时间，如果在给定时间内未执行成功，则取消请求并触发 timeout 事件

responseType：设置响应格式

""（默认）、"text"：字符串
"arraybuffer"：ArrayBuffer
"blob"：Blob
"document"：XML document 或 HTML document
"json"：JSON

例子

let xhr = new XMLHttpRequest();

xhr.open('GET', '/article/xmlhttprequest/example/json');

xhr.responseType = 'json';

xhr.send();

// 响应为 {"message": "Hello, world!"}
xhr.onload = function() {
    let responseObj = xhr.response;
    alert(responseObj.message); // Hello, world!
};

readyState：获取 XMLHttpRequest 的当前状态，有以下几种状态：

UNSENT = 0;            // 初始状态
OPENED = 1;            // 调用 open()
HEADERS_RECEIVED = 2;  // 接收到响应头
LOADING = 3;           // 加载响应（接收数据包）
DONE = 4;              // 请求完成
// 0 -> 1 -> 2 -> 3 -> ... -> 3 -> 4

可以使用 readystatechange 事件来跟踪状态：

xhr.onreadystatechange = function() {
    if (xhr.readyState == 3) {
        // 加载中
    }
    if (xhr.readyState == 4) {
        // 请求完成
    }
};

upload：跟踪数据上传进度，它会在上传时生成以下事件：
- loadstart：上传开始
- progress：上传期间定期触发
- abort：上传中止
- error：非 HTTP 错误
- load：上传成功完成
- timeout：上传超时（若设置了 timeout 属性）
- loadend：上传完成（无论成功与否）

例子

<input type="file" onchange="upload(this.files[0])">

<script>
    function upload(file) {
        let xhr = new XMLHttpRequest();

        // 跟踪上传进度
        xhr.upload.onprogress = function(event) {
            console.log(`Uploaded ${event.loaded} of ${event.total}`);
        };

        // 跟踪完成：无论成功与否
        xhr.onloadend = function() {
            if (xhr.status == 200) {
            console.log("success");
            } else {
            console.log("error " + this.status);
            }
        };

        xhr.open("POST", "/article/xmlhttprequest/post/upload");
        xhr.send(file);
    }
</script>

withCredentials：若值为 true，则将 cookie 和 HTTP 授权发送到其他域（默认禁止），实现跨源请求

中止请求：xhr.abort()，触发 abort 事件，使 xhr.status 变为 0
关于 HTTP 头的方法
- setRequestHeader(name, value)：设置请求头的某个字段，比如：
```
xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/json');
```
  - 一旦用该方法设置字段，该字段便无法被撤销，也不能被覆写
    - getResponseHeader(name)：获取指定的头字段
    - getAllResponseHeaders：获取所有响应头字段，返回形式如下，每行以 "\r\n" 结尾（不依赖于操作系统）
      Cache-Control: max-age=31536000 Content-Length: 4260 Content-Type: image/png Date: Sat, 08 Sep 2012 16:53:16 GMT
注：不包括 Set-Cookie 和 Set-Cookie2 头字段
关于 POST 请求：创建 FormData 对象（前面介绍过），在 xhr.open() 中使用 'POST' 参数，并用 xhr.send(formData) 发送表单到服务器

例子

<form name="person">
    <input name="name" value="John">
    <input name="surname" value="Smith">
</form>

<script>
    // 从表单预填充 FormData
    let formData = new FormData(document.forms.person);

    // 附加一个字段
    formData.append("middle", "Lee");

    // 将其发送出去
    let xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open("POST", "/article/xmlhttprequest/post/user");
    xhr.send(formData);

    xhr.onload = () => alert(xhr.response);
</script>

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