Fetch API

前端 / JS
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fetch()是XMLHttpRequest的升级版，用于在 JavaScript 脚本里面发出 HTTP 请求。浏览器原生提供这个对象。

基本用法

fetch()的功能与XMLHttpRequest基本相同，但有三个主要的差异。

  1. fetch()使用Promise，不使用回调函数，因此大大简化了写法，写起来更简洁。
  2. fetch()采用模块化设计，API 分散在多个对象上（Response对象、Request对象、Headers对象），更合理一些；相比之下，XMLHttpRequest的 API 设计并不是很好，输入、输出、状态都在同一个接口管理，容易写出非常混乱的代码。
  3. fetch()通过数据流（Stream对象）处理数据，可以分块读取，有利于提高网站性能表现，减少内存占用，对于请求大文件或者网速慢的场景相当有用。XMLHTTPRequest对象不支持数据流，所有的数据必须放在缓存里，不支持分块读取，必须等待全部拿到后，再一次性吐出来。

在用法上，fetch()接受一个URL字符串作为参数，默认向该网址发出GET请求，返回一个Promise对象。

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fetch(url)
  .then(...)
  .catch(...)

下面是一个例子，从服务器获取 JSON 数据。

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fetch('https://api.github.com/users/ruanyf')
  .then(response => response.json())
  .then(json => console.log(json))
  .catch(err => console.log('Request Failed', err));

上面示例中，fetch()接收到的response是一个Stream对象，response.json()是一个异步操作，取出所有内容，并将其转为 JSON 对象。

Promise可以使用await语法改写，使得语义更清晰。

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async function getJSON() {
  let url = 'https://api.github.com/users/ruanyf';
  try {
    let response = await fetch(url);
    return await response.json();
  } catch (error) {
    console.log('Request Failed', error);
  }
}

上面示例中，await语句必须放在try...catch里面，这样才能捕捉异步操作中可能发生的错误。

Response 对象：处理 HTTP 回应

Response 对象的同步属性

fetch()请求成功以后，得到的是一个Response对象。它对应服务器的 HTTP 回应。

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const response = await fetch(url);

Response包含的数据通过Stream接口异步读取，但是它还包含一些同步属性，对应 HTTP 回应的标头信息（Headers），可以立即读取。

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async function fetchText() {
  let response = await fetch('/readme.txt');
  console.log(response.status);
  console.log(response.statusText);
}

上面示例中，response.status和response.statusText就是Response的同步属性，可以立即读取。

标头信息属性有下面这些。

  • Response.ok
    Response.ok属性返回一个布尔值，表示请求是否成功，true对应 HTTP 请求的状态码 200 到 299，false对应其他的状态码。
  • Response.status
    Response.status属性返回一个数字，表示 HTTP 回应的状态码（例如200，表示成功请求）。
  • Response.statusText
    Response.statusText属性返回一个字符串，表示 HTTP 回应的状态信息（例如请求成功以后，服务器返回“OK”）。
  • Response.url
    Response.url属性返回请求的 URL。如果 URL 存在跳转，该属性返回的是最终 URL。
  • Response.type
    Response.type属性返回请求的类型。可能的值如下：
  • basic：普通请求，即同源请求。
  • cors：跨域请求。
  • error：网络错误，主要用于 Service Worker。
  • opaque：如果fetch()请求的type属性设为no-cors，就会返回这个值。表示发出的是简单的跨域请求，类似<form>表单的那种跨域请求。
  • opaqueredirect：如果fetch()请求的redirect属性设为manual，就会返回这个值，详见请求部分。
  • Response.redirected
    Response.redirected属性返回一个布尔值，表示请求是否发生过跳转。

判断请求是否成功

fetch()发出请求以后，有一个很重要的注意点：只有网络错误，或者无法连接时，fetch()才会报错，其他情况都不会报错，而是认为请求成功。

这就是说，即使服务器返回的状态码是 4xx 或 5xx，fetch()也不会报错（即Promise不会变为rejected状态）。

只有通过Response.status属性，得到 HTTP 回应的真实状态码，才能判断请求是否成功。

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async function fetchText() {
  let response = await fetch('/readme.txt');
  if (response.status >= 200 && response.status < 300) {
    return await response.text();
  } else {
    throw new Error(response.statusText);
  }
}

上面示例中，response.status属性只有等于 2xx （200~299），才能认定请求成功。这里不用考虑网址跳转（状态码为 3xx），因为fetch()会将跳转的状态码自动转为 200。

另一种方法是判断response.ok是否为true。

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if (response.ok) {
  // 请求成功
} else {
  // 请求失败
}

Response.headers 属性

Response对象还有一个Response.headers属性，指向一个Headers对象，对应 HTTP 回应的所有标头。

Headers对象可以使用for...of循环进行遍历。

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const response = await fetch(url);

for (let [key, value] of response.headers) {
  console.log(`${key} : ${value}`);
}

// 或者
for (let [key, value] of response.headers.entries()) {
  console.log(`${key} : ${value}`);
}

Headers对象提供了以下方法，用来操作标头。

  • Headers.get()：根据指定的键名，返回键值。
  • Headers.has()： 返回一个布尔值，表示是否包含某个标头。
  • Headers.set()：将指定的键名设置为新的键值，如果该键名不存在则会添加。
  • Headers.append()：添加标头。
  • Headers.delete()：删除标头。
  • Headers.keys()：返回一个遍历器，可以依次遍历所有键名。
  • Headers.values()：返回一个遍历器，可以依次遍历所有键值。
  • Headers.entries()：返回一个遍历器，可以依次遍历所有键值对（[key, value]）。
  • Headers.forEach()：依次遍历标头，每个标头都会执行一次参数函数。

上面的有些方法可以修改标头，那是因为继承自Headers接口。对于 HTTP 回应来说，修改标头意义不大，况且很多标头是只读的，浏览器不允许修改。

这些方法中，最常用的是response.headers.get()，用于读取某个标头的值。

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let response =  await  fetch(url);
response.headers.get('Content-Type')
// application/json; charset=utf-8

Headers.keys()和Headers.values()方法用来分别遍历标头的键名和键值。

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// 键名
for(let key of myHeaders.keys()) {
  console.log(key);
}

// 键值
for(let value of myHeaders.values()) {
  console.log(value);
}
Headers.forEach()方法也可以遍历所有的键值和键名。

let response = await fetch(url);
response.headers.forEach(
  (value, key) => console.log(key, ':', value)
);

读取内容的方法

Response对象根据服务器返回的不同类型的数据，提供了不同的读取方法。

  • response.text()：得到文本字符串。
  • response.json()：得到 JSON 对象。
  • response.blob()：得到二进制Blob对象。
  • response.formData()：得到FormData表单对象。
  • response.arrayBuffer()：得到二进制ArrayBuffer对象。

上面5个读取方法都是异步的，返回的都是Promise对象。必须等到异步操作结束，才能得到服务器返回的完整数据。

response.text()

response.text()可以用于获取文本数据，比如 HTML 文件。

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const response = await fetch('/users.html');
const body = await response.text();
document.body.innerHTML = body

response.json()

response.json()主要用于获取服务器返回的 JSON 数据。

response.formData()

response.formData()主要用在 Service Worker 里面，拦截用户提交的表单，修改某些数据以后，再提交给服务器。

response.blob()

response.blob()用于获取二进制文件。

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const response = await fetch('flower.jpg');
const myBlob = await response.blob();
const objectURL = URL.createObjectURL(myBlob);

const myImage = document.querySelector('img');
myImage.src = objectURL;

上面示例读取图片文件flower.jpg，显示在网页上。

response.arrayBuffer()

response.arrayBuffer()主要用于获取流媒体文件。

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const audioCtx = new window.AudioContext();
const source = audioCtx.createBufferSource();

const response = await fetch('song.ogg');
const buffer = await response.arrayBuffer();

const decodeData = await audioCtx.decodeAudioData(buffer);
source.buffer = buffer;
source.connect(audioCtx.destination);
source.loop = true;

上面示例是response.arrayBuffer()获取音频文件song.ogg，然后在线播放的例子。

Response.clone()

Stream对象只能读取一次，读取完就没了。这意味着，前面的五个读取方法，只能使用一个，否则会报错。

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let text =  await response.text();
let json =  await response.json();  // 报错

上面示例先使用了response.text()，就把Stream读完了。后面再调用response.json()，就没有内容可读了，所以报错。

Response对象提供Response.clone()方法，创建Response对象的副本，实现多次读取。

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const response1 = await fetch('flowers.jpg');
const response2 = response1.clone();

const myBlob1 = await response1.blob();
const myBlob2 = await response2.blob();

image1.src = URL.createObjectURL(myBlob1);
image2.src = URL.createObjectURL(myBlob2);

上面示例中，response.clone()复制了一份Response对象，然后将同一张图片读取了两次。

Response对象还有一个Response.redirect()方法，用于将Response结果重定向到指定的 URL。该方法一般只用在 Service Worker 里面。

Response.body 属性

Response.body属性是Response对象暴露出的底层接口，返回一个ReadableStream对象，供用户操作。

它可以用来分块读取内容，应用之一就是显示下载的进度。

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const response = await fetch('flower.jpg');
const reader = response.body.getReader();

while(true) {
  const {done, value} = await reader.read();

  if (done) {
    break;
  }

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

上面示例中，response.body.getReader()方法返回一个遍历器。这个遍历器的read()方法每次返回一个对象，表示本次读取的内容块。

这个对象的done属性是一个布尔值，用来判断有没有读完；value属性是一个arrayBuffer数组，表示内容块的内容，而value.length属性是当前块的大小。

fetch()的第二个参数：定制 HTTP 请求

fetch()的第一个参数是 URL，还可以接受第二个参数，作为配置对象，定制发出的 HTTP 请求。

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fetch(url, optionObj)

上面命令的optionObj就是第二个参数。

HTTP 请求的方法、标头、数据体都在这个对象里面设置。下面是一些示例。

POST 请求

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const response = await fetch(url, {
  method: 'POST',
  headers: {
    "Content-type": "application/x-www-form-urlencoded; charset=UTF-8",
  },
  body: 'foo=bar&lorem=ipsum',
});

const json = await response.json();

上面示例中，配置对象用到了三个属性。

  • method：HTTP 请求的方法，POST、DELETE、PUT 都在这个属性设置。
  • headers：一个对象，用来定制 HTTP 请求的标头。
  • body：POST 请求的数据体。

注意，有些标头不能通过headers属性设置，比如Content-Length、Cookie、Host等等。它们是由浏览器自动生成，无法修改。

提交 JSON 数据

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

上面示例中，标头Content-Type要设成'application/json;charset=utf-8'。因为默认发送的是纯文本，Content-Type的默认值是'text/plain;charset=UTF-8'。

提交表单

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const form = document.querySelector('form');

const response = await fetch('/users', {
  method: 'POST',
  body: new FormData(form)
})

文件上传

如果表单里面有文件选择器，可以用前一个例子的写法，上传的文件包含在整个表单里面，一起提交。

另一种方法是用脚本添加文件，构造出一个表单，进行上传。

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const input = document.querySelector('input[type="file"]');

const data = new FormData();
data.append('file', input.files[0]);
data.append('user', 'foo');

fetch('/avatars', {
  method: 'POST',
  body: data
});

上传二进制文件时，不用修改标头的Content-Type，浏览器会自动设置。

直接上传二进制数据

fetch()也可以直接上传二进制数据，将Blob或arrayBuffer数据放在body属性里面。

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let blob = await new Promise(resolve =>
  canvasElem.toBlob(resolve,  'image/png')
);

let response = await fetch('/article/fetch/post/image', {
  method:  'POST',
  body: blob
});

fetch()配置对象的完整 API

fetch()第二个参数的完整 API 如下。

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const response = fetch(url, {
  method: "GET",
  headers: {
    "Content-Type": "text/plain;charset=UTF-8"
  },
  body: undefined,
  referrer: "about:client",
  referrerPolicy: "no-referrer-when-downgrade",
  mode: "cors",
  credentials: "same-origin",
  cache: "default",
  redirect: "follow",
  integrity: "",
  keepalive: false,
  signal: undefined
});

fetch()请求的底层用的是Request()对象的接口，参数完全一样，因此上面的 API 也是Request()的 API。

cache

cache属性指定如何处理缓存。可能的取值如下：

  • default：默认值，先在缓存里面寻找匹配的请求。
  • no-store：直接请求远程服务器，并且不更新缓存。
  • reload：直接请求远程服务器，并且更新缓存。
  • no-cache：将服务器资源跟本地缓存进行比较，有新的版本才使用服务器资源，否则使用缓存。
  • force-cache：缓存优先，只有不存在缓存的情况下，才请求远程服务器。
  • only-if-cached：只检查缓存，如果缓存里面不存在，将返回504错误。

mode

mode属性指定请求的模式。可能的取值如下：

  • cors：默认值，允许跨域请求。
  • same-origin：只允许同源请求。
  • no-cors：请求方法只限于 GET、POST 和 HEAD，并且只能使用有限的几个简单标头，不能添加跨域的复杂标头，相当于提交表单、<script>加载脚本、<img>加载图片等传统的跨域请求方法。

credentials

credentials属性指定是否发送 Cookie。可能的取值如下：

  • same-origin：默认值，同源请求时发送 Cookie，跨域请求时不发送。
  • include：不管同源请求，还是跨域请求，一律发送 Cookie。
  • omit：一律不发送。

跨域请求发送 Cookie，需要将credentials属性设为include。

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fetch('http://another.com', {
  credentials: "include"
});

signal

signal属性指定一个AbortSignal实例，用于取消fetch()请求。

keepalive

keepalive属性用于页面卸载时，告诉浏览器在后台保持连接，继续发送数据。

一个典型的场景就是，用户离开网页时，脚本向服务器提交一些用户行为的统计信息。这时，如果不用keepalive属性，数据可能无法发送，因为浏览器已经把页面卸载了。

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window.onunload = function() {
  fetch('/analytics', {
    method: 'POST',
    headers: {
      'Content-Type': 'application/json'
    },
    body: JSON.stringify({
      some: 'data'
    }),
    keepalive: true
  });
};

redirect

redirect属性指定 HTTP 跳转的处理方法。可能的取值如下：

  • follow：默认值，fetch()跟随 HTTP 跳转。
  • error：如果发生跳转，fetch()就报错。
  • manual：fetch()不跟随 HTTP 跳转，但是response.url属性会指向新的 URL，response.redirected属性会变为true，由开发者自己决定后续如何处理跳转。

integrity

integrity属性指定一个哈希值，用于检查 HTTP 回应传回的数据是否等于这个预先设定的哈希值。

比如，下载文件时，检查文件的 SHA-256 哈希值是否相符，确保没有被篡改。

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fetch('http://site.com/file', {
  integrity: 'sha256-abcdef'
});

referrer

referrer属性用于设定fetch()请求的referer标头。

这个属性可以为任意字符串，也可以设为空字符串（即不发送referer标头）。

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fetch('/page', {
  referrer: ''
});

referrerPolicy

referrerPolicy属性用于设定Referer标头的规则。可能的取值如下：

  • no-referrer-when-downgrade：默认值，总是发送Referer标头，除非从 HTTPS 页面请求 HTTP 资源时不发送。
  • no-referrer：不发送Referer标头。
  • origin：Referer标头只包含域名，不包含完整的路径。
  • origin-when-cross-origin：同源请求Referer标头包含完整的路径，跨域请求只包含域名。
  • same-origin：跨域请求不发送Referer，同源请求发送。
  • strict-origin：Referer标头只包含域名，HTTPS 页面请求 HTTP 资源时不发送Referer标头。
  • strict-origin-when-cross-origin：同源请求时Referer标头包含完整路径，跨域请求时只包含域名，HTTPS 页面请求 HTTP 资源时不发送该标头。
  • unsafe-url：不管什么情况，总是发送Referer标头。

取消fetch()请求

fetch()请求发送以后，如果中途想要取消，需要使用AbortController对象。

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let controller = new AbortController();
let signal = controller.signal;

fetch(url, {
  signal: controller.signal
});

signal.addEventListener('abort',
  () => console.log('abort!')
);

controller.abort(); // 取消

console.log(signal.aborted); // true

上面示例中，首先新建AbortController实例，然后发送fetch()请求，配置对象的signal属性必须指定接收AbortController实例发送的信号controller.signal。

controller.abort()方法用于发出取消信号。这时会触发abort事件，这个事件可以监听，也可以通过controller.signal.aborted属性判断取消信号是否已经发出。

下面是一个1秒后自动取消请求的例子。

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let controller = new AbortController();
setTimeout(() => controller.abort(), 1000);

try {
  let response = await fetch('/long-operation', {
    signal: controller.signal
  });
} catch(err) {
  if (err.name == 'AbortError') {
    console.log('Aborted!');
  } else {
    throw err;
  }
}
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