Ajax : تحولی بزرگ در عرصه وب ( بخش دوم )

در بخش اول  ضمن بررسی تاثیر متقابل وب بر نرم افزار ، مروری داشتیم به وب ایستا و وب پویا و این که برای انجام پردازش های مورد نیاز در برنامه های وب می توان از امکانات و فناوری های متعددی در سمت سرویس گیرنده و سرویس دهنده استفاده کرد . هدف از بیان مطالب فوق ، پاسخ به این سوال بود که چرا به وجود یک فناوری دیگر نظیر Ajax نیاز است ( گرچه  Ajax یک فناوری نیست و مجموعه ای از فناوری ها را شامل می شود ) .
با این که ایده فناورهائی نظیر Ajax  در گذشته نیز وجود داشته است و پیاده کنندگان برنامه های وب در زمان خود با بکارگیری برخی فناوری ها و ترفندها  توانسته بودند مشکل خود را تا حدود زیادی برطرف نمایند ولی گذشت زمان و  گسترش باور نکردنی اینترنت ، باعث شد تا استفاده از بستر فوق برای ارائه سرویس های online  در دستور کار اکثر سازمان ها و شرکت ها در اقصی نقاط جهان قرار بگیرید . همین موضوع باعث شد که دگر باره جامعه بزرگ طراحان و پیاده کنندگان برنامه های وب این نیاز را احساس کنند که به یک راه حل جامع و سیستماتیک برای برخورد با مسائل خود ( خصوصا” تعامل با کاربر ) در دنیای نوین برنامه نویسی وب نیاز دارند . دنیائی که در آن دقت و سرعت در ارائه خدمات online با بکارگیری کمترین منابع و تولید بیشترین بهره وری ، رمز ماندگاری یک سازمان در مدار رقابت و پیشرفت است . همین امر باعث شد که شرکت های بزرگ تولید کننده نرم افزار و خدمات online نیز دست به کار شوند و چیزی را خلق کنند که ما امروزه از آن با نام Ajax یاد می کنیم .
در این بخش به بررسی موارد زیر خواهیم پرداخت :

• تولد Ajax و ریشه یابی علت انتخاب این نام
• Ajax و فناوری های مرتبط با آن
• اصول حاکم بر فناوری Ajax   .
• نحوه کارکرد Ajax در برنامه های وب 

تولد Ajax
در فوریه سال 2005 ، Jesse James Garrett از  Adaptive Path مقاله ای را  با عنوان ” یک رویکرد جدید به برنامه های وب ”   بر روی وب سایت خود منشتر کرد . وی در این مقاله ضمن اشاره به این موضوع که فاصله بین برنامه های وب و desktop در حال از بین رفتن است ،  به بررسی دو نمونه از برنامه های وب جدید با نام Google Suggest و Google Maps پرداخته بود . Garrett  پس از تشریح نحوه عملکرد برنامه های فوق ، برای اولین مرتبه از  واژه  Ajax  در مقاله خود استفاده کرد .
وی در مقاله خود دنیائی را پیش بینی کرده بود که در آن برنامه های وب از لحاظ قابلیت دستیابی ، پاسخ گوئی و سادگی قابل مقایسه با برنامه های desktop خواهند شد . 

 Ajax چیست ؟

• Ajax برگرفته شده از Asynchronous JavaScript  XML است  و مشتمل بر مجموعه ای از  فناوری ها است ، نه صرفا” یک فناوری .

• Ajax ، اساس و پایه چیزی است که امروزه از آن با نام وب 2 نام برده می شود ( نسل جدید وب ) .  ایده اصلی ، ایجاد برنامه های وبی است که دارای شکل ظاهری و توانمندی هائی  مشابه با برنامه های desktop باشند .

• Ajax چی‍زی بیشتر از یک نگرش  جدید به برنامه های وب نیست . نگرشی که در آن صرفا” یک حجم اندک از اطلاعات بین سرویس گیرنده و سرویس دهنده با هدف افزایش تعامل کاربر با برنامه ، مبادله می گردد .

•  Ajax ، مشتمل بر مجموعه ای از فن آوری ها است که هر یک دارای جایگاه مختص به خود می باشند :

  – فن آوری های استاندارد presentation نظیر XHTML و CSS
  – بهنگام سازی پویای یک صفحه مستقر شده در حافظه با استفاده از DOM ( برگرفته شده از Document Object Model )
  – مبادله و پردازش داده با استفاده از XML (فرمت مبادله داده  ) و XSLT ‌(  تبدیل  XML به XHTML  )
  – بازیابی داده غیرهمزمان با استفاده از XMLHttpRequest  ( کارگزار اولیه مبادله اطلاعات  )
  و جاوا اسکریپت که همه چیز را به یکدیگر مرتبط می نماید و از آن برای برنامه نویسی Ajax engine استفاده می گردد .

• در دنیای واقعی ، از تمامی فناوری های فوق در Ajax استفاده می گردد  ولی به وجود HTML/XHTML ، DOM و Javascript  بیش از همه نیاز است چون :
  از XHTML برای نمایش اطلاعات استفاده می گردد .
  از  DOM برای تغییر بخش هائی از یک صفحه XHTML بدون نیاز به load مجدد صفحه استفاده می گردد.
  از جاوا اسکریپت ، برای مقداردهی اولیه ارتباط بین سرویس گیرنده و سرویس دهنده و بهنگام سازی صفحات وب  به کمک  DOM  استفاده می گردد .

• یک عنصر اساسی و مهم دیگر که در مقاله  Garrett به آن اشاره نشده است ، ضرورت انجام پردازش های سمت سرویس دهنده است . تمامی فناوری های اشاره شده ( در پاراگراف قبل ) ، در ارتباط مستقیم با Ajax engine سمت سرویس گیرنده می باشند . بدون وجود یک سرویس دهنده مطمئن و پاسخگو به منظور ارسال محتویات برای Ajax engine ، در عمل Ajax فاقد کارآئی لازم خواهد بود . صرفنظر از فناوری استفاده شده در سمت سرویس دهنده ( نظیر PHP و یا ASP.NET ) ، می بایست این اطمینان حاصل گردد که داده با فرمت صحیح برای Ajax engine ارسال می گردد .

• از شی XMLHttpRequest درون جاوا اسکریپت برای ارتباط با سرویس دهنده استفاده می گردد تا در ادامه بتوان داده برگردانده شده از سرویس دهنده ( با فرمت Xml و یا متن معمولی ) را پردازش کرد .

• از DHTML و  CSS برای نمایش نتایج در مرورگر  استفاده می گردد .

• هدف از کنارهم قرار گرفتن تمامی فناوری های اشاره شده ، این است که شکل ظاهری برنامه های وب و نحوه پاسخ گوئی آنها به خواسته کاربران مشابه برنامه های desktop گردد .

همانگونه که در نام این فناوری مشخص است ، Ajax مشتمل بر مجموعه ای از فناوری ها است : Asynchronous JavaScript  XML

• غیرهمزمان و یا  asynchronous  بدین معنی است که مرورگر لازم نیست منتظر بماند تا داده از سرویس دهنده برگردانده شود و می تواند به محض دریافت داده  آن را پردازش نماید . به عبارت دیگر ، انتقال داده در پس زمینه انجام شده و مرورگر مجبور به توقف و انتظار برای تحقق اتفاقی نخواهد بود .
  رویکرد فوق نشاندهنده یکی از ویژگی های مهم و حیاتی Ajax است . در چنین مواردی‌، می توان داده را پس از ارسال توسط سرویس دهنده ، پردازش کرد . لازم نیست تمامی برنامه را معطل رسیدن داده از سمت سرویس دهنده کرد .
  در صورتی که لازم است پردازش های سمت سرویس گیرنده منتظر دریافت داده بمانند ، مکانیرم دریافت و پردازش داده می بایست بطور همزمان انجام شود . در صورتی که یک ارتباط ضعیف بین سرویس گیرنده و سرویس دهنده برقرار شده باشد این موضوع می تواند عملکرد و موفقیت یک برنامه وب را با مشکل مواجه نماید . 

• بخش جاوا اسکریپت واژه Ajax نیز بسیار مهم است چراکه بالفعل شدن پتانسیل های Ajax در مرورگر توسط آن محقق می گردد . Ajax به کمک جاوا اسکریپت با سرویس دهنده ارتباط خود را برقرار می نماید و در ادامه نیز داده برگردانده شده از سرویس دهنده را پردازش می نماید . 

• بخش xml واژه Ajax دارای چه مسئولیتی است ؟  XML به عنوان یک استاندارد جهانی در عرصه وب مطرح است و به کمک آن می توان از یک روش مبتنی بر متن برای مبادله داده در عرصه اینترنت استفاده کرد . یکی از دلایل مهم گسترش xml ، ماهیت مبتنی بر متن آن است . با توجه به این که طراحی اینترنت بگونه ای انجام شده بود تا بتواند مستندات مبتنی بر متن نظیر اسناد HTML را نمایش دهد ، وجود xml به منزله قلابی است که می توان آن را دور اینترنت انداخت و به صید داده پرداخت. داده ئی که به همراه ساختار خود می تواند امکان پردازش را در سایر سیستم ها فراهم نماید . به همین دلیل است که برنامه های Ajax بگونه ای نوشته می گردند تا بتوانند بر روی داده برگردانده شده از سرویس دهنده با فرمت xml ، عملیات مورد نظر را انجام دهند . به عبارت دیگر ، پس از برقراری ارتباط با سرویس دهنده ، داده با فرمت xml برگردانده خواهد شد .
  xml ، صرفا” یکی از روش های برگرداندن داده است و در صورت لزوم می توان از فرمت هائی دیگر نظیر متن معمولی نیز استفاده کرد . 

• در کنار جاوا اسکریپت و XML ، فناوری Ajax با فناوری های دیگری نظیر DHTML  و CSS نیز کار می کند . به کمک فناورهای فوق می توان داده موجود در یک صفحه وب را بدون نیاز به load تمامی صفحه بهنگام کرد ( صرفا” load بخشی که ضرورت آن احساس می شود )  . پتانسیل فوق یکی از اهداف و ویژگی های مهم برنامه های وب مبتنی بر فناوری Ajax محسوب می گردد .

• بخشی از جاوا اسکریپت که امکان Ajax را میسر می سازد ، شی XMLHttpRequest است . شی فوق تقریبا” در تمامی مرورگرهای مدرن و پیشرفته از قبل تعبیه شده است . به کمک این شی امکان اتصال به سرویس دهنده و مدیریت داده برگردانده شده از آن در پس زمینه فراهم می گردد .
  اقتدار Ajax نه تنها وابسته به جاوا اسکریپت بلکه مدیون شی XMLHttpRequest است . 

اصول Ajax
Ajax هنوز در ابتدای راه است و بسیاری از پیاده کنندگان با این پرسش مواجه هستند که از این فناوری در چه زمانی و در چه نوع برنامه هائی می توان استفاده کرد . عدم شناخت مناسب از این فناوری باعث می شود تا از آن در برنامه هائی استفاده گردد که نه تنها قابلیت و یا ویژگی جدیدی را به برنامه اضافه نمی نماید بلکه در بسیاری از موارد عدم موفقیت یک برنامه و نارضایتی کاربران آن را به دنبال خواهد داشت .
زمانی می توان این ادعا را داشت که یک برنامه وب مبتنی بر Ajax  در اهداف خود موفق بوده است که در آن اصول زیر رعایت شده باشد .

• به حداقل رساندن ترافیک : برنامه های Ajax می بایست حتی المقدور حجم اندکی از اطلاعات را برای سرویس دهنده ارسال و یا از آن دریافت نمایند . به عبارت دیگر ، با بکارگیری Ajax  می بایست حجم ترافیک بین سرویس گیرنده و سرویس دهنده کاهش یابد .   

•  عدم سردرگمی کاربر : برنامه های وب مبتنی بر فناوری Ajax مدل تعامل با کاربر مختلفی را نسبت به برنامه های وب سنتی معرفی کرده اند . در مقابل وب استاندارد ( کلیک کن و منتظر باش ) ، برخی برنامه های Ajax از یک رویکرد دیگر برای پیاده سازی بخش رابط  کاربر خود نظیر drag-and-drop و یا double-clicking  استفاده می نمایند . صرفنظر از نوع مدل انتخاب شده برای پیاه سازی تعامل با کاربر ، مهم ارائه امکانات بخش رابط کاربر بگونه ای است که همواره کاربر در سریع ترین زمان بتواند در خصوص انجام حرکت بعدی خود تصمیم گیری نماید .

• استفاده منطقی از تجارب مثبت گذشته  : وقت خود را بی خودی به ابداع مدل های تعامل با کاربر جدید که کاربران شما با آنها آشنا نیستند ، هدر ندهید . استفاده از تجارب برنامه های  وب سنتی و desktop می تواند پیاده کنندگان را در طراحی یک مدل مناسب جهت تعامل با کاربر کمک نماید .

• اجتناب از بکارگیری عناصر غیرضروری  : از بکارگیری عناصر غیر ضروری نظیر تکرار انیمیشن و بخش هائی نظیر blinking page  اجتناب کنید. بکارگیری این چنین عناصری باعث می شود تا کاربران در زمان انجام فعالیت های مورد نظر دچار سردرگمی شوند . 

• قابلیت دسترسی و رضایت کاربران : برنامه های Ajax را با در نظر گرفتن رفتار و نوع خواسته کاربران طراحی و پیاده سازی نمائید . برای طراحی و پیاده سازی خود را در یک مکان بسته محبوس ننمائید. در غیر اینصورت همواره این احتمال وجود خواهد داشت که خواسته برخی از کاربران نادیده گرفته شود . قابلیت دسترسی و رضایت کاربران یکی از نکات بسیار مهم در موفقیت یک برنامه کامپیوتری محسوب می گردد .

• پیشگیری از دانلود تمامی صفحه : تمامی ارتباط با سرویس دهنده پس از مقدار دهی اولیه دانلود صفحه ، می بایست توسط Ajax engine مدیریت گردد . عدم مدیریت صحیح بر روی فرآیند فوق می تواند بخش رابط کاربر یک برنامه وب را با مشکل اساسی مواجه سازد ( نظیر دانلود حجم اندکی از داده در یک مکان و دانلود تمامی صفحه در بخش دیگر ) 

• توجه  به نیاز کاربران قبل از هر چیز : برنامه های Ajax  را قبل از هر چیز  با کاربران خیالی در ذهن طراحی نمائید . سهولت در انجام عملیات متداول می بایست در دستور کار قرار بگیرد . کمتر در اندیشه انجام کارهای تبلیغاتی و یا افکت های غیرضروری باشید . 

نقطه مشترک بین تمامی اصول اشاره شده ،  قابلیت استفاده از یک برنامه با حداکثر ظرفیت و رضایتمندی کاربران است . هدف اولیه Ajax ، بهبود و ارتقاء بخش رابط کاربر برنامه ها با هدف رضایتمندی بیشتر کاربران است . 

نحوه کار Ajax
در برنامه های وب سنتی مرورگر مسئولیت مقداردهی اولیه درخواست ها  و پردازش آنها  جهت ارسال به سرویس دهنده وب را برعهده دارد . در مقابل ،  در  Ajax  یک لایه میانی ( که Garrett آن را Ajax engine نامید ) مسئولیت مدیریت  ارتباط برقرار شده را برعهده می گیرد .  Ajax engine در واقع یک شی جاوا اسکریپت و یا تابع است و  زمانی که به اطلاعاتی از سرویس دهنده نیاز باشد ،‌  از آن استفاده خواهد شد .
در مقابل برنامه های وب سنتی که یک لینک به یک منبع دیگر ارائه می گردد ( نظیر یک صفحه وب دیگر ) ، در برنامه های وب مبتنی بر Ajax ، هر لینک باعث فراخوانی Ajax engine می گردد که وظیفه آن زمانبندی و انجام درخواست بطور غیرهمزمان است  .
سرویس دهنده ( که از لحاظ سنتی  اسناد HTML ، تصاویر ، CSS و جاوا اسکریپت را ارائه می نماید ) ، بگونه ای پیکربندی می گردد تا داده مورد نیاز را در اختیار Ajax Engine قرار دهد. این داده می تواند متن معمولی ، XML  و یا سایر فرمت های مورد نیاز داده باشد. بدیهی است در چنین مواردی ، Ajax engine می بایست قادر به خواندن و تفسیر داده باشد .
پس از دریافت پاسخ لازم از سرویس دهنده ، Ajax engine عملیات خود را که اغلب بررسی داده و ایجاد تغییرات لازم در بخش رابط کاربر است ،  آغاز می نماید .  با توجه به این که در فرآیند فوق به اطلاعات کمتری نسبت به برنامه های وب سنتی نیاز است ، بخش رابط کاربر با سرعت بیشتری بهنگام می گردد و کاربر قادر به انجام کارهای خود با سرعت بیشتری است .
در شکل  1 ، عملکرد برنامه های وب سنتی نسبت به برنامه های وب مبتنی بر Ajax نشان داده شده است . 

شکل 1 : عملکرد برنامه های وب سنتی نسبت به برنامه های وب مبتنی بر Ajax
منبع : Adaptive Path

خلاصه
فناوری های مرتبط با Ajax در طی سالیان گذشته  مطرح  و  از آنها در مجموعه ای از نرم افزارها استفاده می گردید .  Jesse James Garrett در مقاله خود تمامی فناوری های اشاره شده را در زیر یک سقف و با نام Ajax  کنار هم قرار داد . با بکارگیری فناوری Ajax در نرم افزارهای برجسته ای نظیر Google Suggest در سال 2005 ، Ajax در کانون توجه جهانی  قرار گرفت . وب 2 ، برای نیل به اهداف خود به Ajax دل بسته است و Ajax می تواند تصویری جدید از برنامه های وب را در عرصه اینترنت به نمایش بگذارد .
وجود برخی خصایص خاص در بخش رابط کاربر برنامه های desktop و نحوه تعامل کاربران با اینگونه برنامه ها ، حلقه گمشده ای در برنامه های وب است. حلقه ای که Ajax سعی دارد خلاء آن را پر کند .  قطعا” در آینده ای نه چندان دور شاهد حضور بیشتر برنامه های وبی خواهیم بود که دارای شکل ظاهری و عملکردی مشابه (خصوصا” تعامل با کاربر )  با برنامه های desktop می باشند .
شاید روزی فرا رسد که یکی از واژه های برنامه های desktop و برنامه های وب به نفع دیگری کنار برود و یا هر دو بر یک نام مشترک دیگر به توافق برسند .
در بخش سوم به بررسی نمونه برنامه هائی خواهیم پرداخت که در آنها از فناوری Ajax استفاده می گردد .