第23話：jQueryを利用した通信処理

第4部ライブラリ

マンガ

マンガ台詞

【1Page】
先生：Webページの操作を 劇的に簡単にする『jQuery』だが
    実はもう１つ 便利な機能がある
    それは通信機能だ
遊：通信機能？
先生：パソコンやサーバーから ファイルを読み込む機能だ
遊：どう便利なの？
先生：たとえば CSVのデータを 置いておく
    そのファイルを 必要に応じて 読み込めれば便利だ
        【data1.csv】
        遊,6,12,8
        麗,98,89,92
        守,73,82,74

        【data2.csv】
        安見 遊,女の子
        高美舎 麗,女の子
        内木 守,男の子
            上記CSVファイルは
            『UTF-8』で書く

【2Page】
        <!DOCTYPE html>
        <html lang="ja">
            <head>
                <meta charset="UTF-8">
                <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.2.1.min.js"></script>
                <script>
                // 引数『no』を取る関数（引数に応じて『data1.csv』『data2.csv』を取得）
                function hyouji(no) {
                    // 『jQuery』の『ajax』メソッド
                    $.ajax({
                        url: "data" + no + ".csv"   // ファイル名
                    }).done(function(result) {
                            // 成功時の処理、引数『result』を取る無名関数
                            // 『result』には取得した文字列が格納されている
                        $("#data").text(result);
                    });
                }
                </script>
            </head>
            <body>
                <input type="button" onClick="hyouji(1);" value="表の表示1">
                <input type="button" onClick="hyouji(2);" value="表の表示2">
                <pre id="data"></pre>
            </body>
        </html>
        『data1.csv』を取得して id『data』内に挿入
        『data2.csv』を取得して id『data』内に挿入
遊：なるほど
    必要に応じて カンニングする ようなものね
先生：たとえが 悪いなあ

【3Page】
先生：それじゃあ少し 説明するぞ
    複雑に見えるけど やっていることは単純だ
        $.ajax({
            url: "data" + no + ".csv"
        }).done(function(result) {
            $("#data").text(result);
        });
    『ajax』メソッドの引数は 『{url:値}』という
    オブジェクトになっている
    ここには各種の設定を書く
    結果の受け取りは『done』の 引数にした関数で行なう
    これは通信成功時の処理だ
    取得した文字列『result』は 『jQuery』の『text』メソッドで
    id『data』の文字列にしている
先生：というわけで 動的にデータを読んだり 送ったりすることも
    『jQuery』で簡単にできる
遊：へー なんだか さらに達人になった 気がするわ

説明

この章では、『jQueryを利用した通信処理』について学びます。

前章で紹介したように、『jQuery』には、Webページに様々なエフェクトを加えたり、要素を操作したりする仕組みが用意されています。それだけでなく、『jQuery』は、ページを移動することなく、バックグラウンドでサーバーのファイルを読んだり、サーバーにデータを送ったりする仕組みを持っています。このような、ページ遷移を伴わない通信処理と、その仕組みを利用したWebページのプログラミングのことを、『Ajax』と呼びます。

それでは以下、『jQueryを利用した通信処理』と『Ajax』について解説していきます。

『Ajax』とは？

新しいWebページをロードすることなく、バックグラウンドでサーバーと通信を行い、Webページを動的に書き換える処理を『Ajax』と呼びます（『Ajax』は、エイジャックスという読み方が一般的）。

『Ajax』は『Asynchronous JavaScript + XML』の略です。日本語に訳すならば『非同期にJavaScript とXMLファイルを使って通信を行う』といった意味になります。『XML』は、HTMLのような、テキストファイルの形式の1つです。

『Ajax』は、現在では『XML』に限らず、サーバーとテキスト形式のファイルのやり取りを行いながら、Webページの情報を更新していく方法全般を指します。

『jQuery』には、この『Ajax』を手軽に行うためのメソッドが用意されています。以下、そのメソッドを使った通信方法を紹介していきます。

『jQuery』の通信処理

通信を行う『ajax』メソッドは、オブジェクトを引数に取ります。この引数の、いくつかのオプションを紹介します。全てを設定する必要はありません。必要に応じて値を設定します。

$.ajax({
    url: "https://www.google.com/search",   // URL（最低限これは必要）
    data: "q=crocro&lang=ja",   // 送信するデータ
    type: "GET",    // GETかPOST（非設定時はGET）
    cache: true,    // 通信結果をキャッシュするか（非設定時はtrue）
    timeout: 1000,  // タイムアウトのミリ秒
    username: "",   // 認証が必要な場合のユーザー名
    password: ""    // 認証が必要な場合のパスワード
}).done(function(data, textStatus, jqXHR) {
    // 成功時の処理
}).fail(function(jqXHR, textStatus, errorThrown) {
    // 失敗時の処理
}).always(function (data_or_jqXHR, textStatus, jqXHR_or_errorThrown) {
    // 成功、失敗に関わらず実行する処理
);
});

『jQuery』には、『ajax』メソッド以外にも通信用のメソッドが用意されています。詳しくは、『jQuery』の解説サイトや解説本を参考にしてください。

参考

セキュリティの問題

この『ajax』メソッドですが、セキュリティの問題で、同じサーバー上にあるファイルしか基本的に取得できません。また、ブラウザによっては、ローカルで読み込めません。なので、機能を試す場合は、サーバー上にHTMLファイルと読み込むファイルをアップロードしてから実験を行なってください。

用意するデータの『文字コード』

さて、『Ajax』でのファイルの取得ですが、「日本語の入ったファイル」を取得する場合には注意が必要です。『Ajax』の通信処理は、ファイルの文字コードを『UTF-8』と想定して行われます。そのため、取得したファイルが『UTF-8』以外のファイルだった場合に、文字化けしたりします。

マンガ中のプログラムの解説

それでは、マンガ中に出てきたプログラムを元に解説を行っていきます。

【data1.csv】

遊,6,12,8
麗,98,89,92
守,73,82,74

【data2.csv】

安見 遊,女の子
高美舎 麗,女の子
内木 守,男の子

『data1.csv』『data2.csv』ともに、文字コードが『UTF-8』のテキストファイルです。

以下、プログラムです。全てのファイルを同じサーバー上にアップロードしてから実行してください。

<!DOCTYPE html>
<html lang="ja">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.2.1.min.js"></script>
        <script>
        // 引数『no』を取る関数（引数に応じて『data1.csv』『data2.csv』を取得）
        function hyouji(no) {
            // 『jQuery』の『ajax()』メソッド
            $.ajax({
                url: "data" + no + ".csv"   // ファイル名
            }).done(function(result) {
                // 成功時の処理、引数『result』を取る無名関数
                // 『result』には取得した文字列が格納されている
                $("#data").text(result);    // id『data』の要素の文字列に設定
            });
        }
        </script>
    </head>
    <body>
        <input type="button" onClick="hyouji(1);" value="表の表示1">
        <input type="button" onClick="hyouji(2);" value="表の表示2">
        <pre id="data"></pre>
    </body>
</html>

『jQuery』を利用した処理なので、まずは『<script>』タグの『src』属性を利用して『jQuery』を読み込んでいます。

ブラウザでHTMLファイルを読み込むと、画面には『表の表示1』『表の表示2』という2つのボタンが表示されます。

『表の表示1』ボタンをクリックすると、『hyou』関数を利用して『data1.csv』を読み込み、『<pre id="data"></pre>』のタグ内の文字列として表示します。『表の表示2』ボタンをクリックすると『data2.csv』を読み込み、同じ居場所に表示します。

『hyou』関数内では『$.ajax()』という、『jQuery』の『ajax』メソッドを利用しています。このメソッドは、オブジェクトで引数を取ります。通信処理のように、多くの設定が必要になるメソッドでは、引数にオブジェクトを取ることが多いです。

今回の処理では、『ajax』メソッドの引数には『url』を設定しています。

『url』には、ファイルのパスを記入します。この場合、Webページと同じドメイン上のファイルは指定できますが、別のドメインのファイルは指定できません。これはセキュリティ上の制約です。

『done』には、通信が成功した際の処理を関数で設定します。ここでは、『result』という引数を設定した無名関数を用意しています。引数『result』には、通信の結果取得したテキスト形式のデータが入ります。

このプログラムでは、『$("#data").text(result)』とすることで、id『data』の要素の文字列部分に、引数『result』の内容を挿入しています。

『非同期通信』

『ajax』の『success』に指定した関数は、ブラウザが通信を完了した後に実行されます。JavaScriptのプログラムは、この実行を待たずに、次の処理に進みます。

以下、実際に実行される順番を解説します。

// 領域1

$.ajax({
    type: "GET",
    url: "data1.csv"
}).done(function(result){
    // 領域3
    $("#data").text(result);
});

// 領域2

【処理順番】

『領域1』が実行される。
『領域2』が実行される。
通信完了後に『領域3』が実行される。

このように、プログラムの処理とは独立して通信が行われることを『非同期通信』と呼びます。

こういった非同期な通信を行うことで、『通信が完了するまでブラウザが固まってしまう（操作不能になる）』ことを防いでいます。

セキュリティ

『Ajax』で通信を行う際は、セキュリティに気をつける必要があります。

サーバー上のCGIとやり取りする場合は、特に注意が必要です。セキュリティに関しては、今回の講座の本題から外れますので説明は割愛します。

基本的には、クライアント側とサーバー側の両方で、データを送る時、受け取る時に、問題になるデータがないか確認する必要があります。

どういったデータがセキュリティ的に問題があるのかは、使用しているクライアントソフトとプログラミング言語、またサーバー側のプログラミング言語と使用ソフトによって異なります。開発者は、これらのセキュリティ情報を、日々集め続ける必要があります。

ネットのITサイトやセキュリティサイトを当たり、必要に応じて知識を増やしていってください。

参考

『クロスドメイン』

JavaScriptを使い、データをサーバーから取得する際には、セキュリティ上の制約があります。

JavaScriptでは、Webページが読み込まれた『ドメイン』としか通信ができません（『ドメイン』は、URLの『https://www.google.com/』の『www.google.com』の部分です）。

『Ajax』は、『XMLHttpRequest』というオブジェクトを利用して通信を行います。このオブジェクトは、Webページが読み込まれた『ドメイン』以外とは通信を行いません。そのため、それ以外の『ドメイン』にあるファイルには、アクセスできません。

Webページを読み込んだ以外の『ドメイン』と通信することは、『クロスドメイン』通信と呼ばれています。『クロスドメイン』通信は、JavaScriptでは基本的に行えませんので注意が必要です。

ローカルでの制約

ブラウザによっては、ローカルにHTMLファイルがある場合、ローカルにあるファイルを読み込むことができません。通信系のテストは、サーバー上で行なうのがよいです。

ローカルでサーバー環境を作る必要がある場合は、『nginx』や『XAMPP』などを導入するとよいです。JavaSriptの実行確認だけなら『nginx』が軽くてよいです。

『JSON』

WebページのJavaScriptでデータを取得する際には、『JSON』や『JSONP』と呼ばれるデータ形式がよく使われます。

かつては『XML』形式のデータが多かったのですが、『XML』は冗長でファイルサイズが大きいので、最近では『JSON』や『JSONP』を使うケースが増えています。WebAPIと呼ばれる、Web上に公開されている便利なツールの多くが、『JSON』や『JSONP』に対応しています。

『JSON』は、JavaScriptのオブジェクトのように書いたテキストデータです。

以下、サンプルとして『data.json』というファイルの内容を掲載します。

{"seito" : [
    {
        "namae" : "Yasumi Yuu",
        "seibetu" : "Woman"
    },
    {
        "namae" : "Takabisya Rei",
        "seibetu" : "Woman"
    },
    {
        "namae" : "Utiki Mamoru",
        "seibetu" : "Man"
    }
]}

『Ajax』では、このファイルを読み込んだあと、JavaScriptのオブジェクトに変換して利用します。

『JSON』の実例

上記のファイルを読み込んで、表示するプログラムを以下に示します。

<!DOCTYPE html>
<html lang="ja">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.2.1.min.js"></script>
        <script>
        function hyouji() {
            $.getJSON("data.json", function(json){
                for (var i = 0; i < json.seito.length; i ++) {
                    var seito = json.seito[i];
                    $("#data")
                    .append(seito.namae + " : " + seito.seibetu)
                    .append("<br>");
                }
            });
        }
        </script>
    </head>
    <body>
        <input type="button" onClick="hyouji();" value="表の表示">
        <div id="data"></div>
    </body>
</html>

『jQuery』の『getJSON』というメソッドを利用しています。第1引数にはファイルのパスを、第2引数には、データ取得後の処理を、無名関数で記述しています。

データ取得後の処理を行う無名関数は、『json』という引数を取っています。この『json』には、取得した『data.json』を、JavaScriptのオブジェクトとして解釈したデータが入っています。

この『json』の内容は、以下の値と同じです。

var json = {"seito" : [
    {
        "namae" : "Yasumi Yuu",
        "seibetu" : "Woman"
    },
    {
        "namae" : "Takabisya Rei",
        "seibetu" : "Woman"
    },
    {
        "namae" : "Utiki Mamoru",
        "seibetu" : "Man"
    }
]};

このデータの内容をツリー状に表記すると、以下のようになります。

seito
- seito[0]
  - seito[0]["namae"] = "Yasumi Yuu"
  - seito[0]["seibetu"] = "Woman"
- seito[1]
  - seito[1]["namae"] = "Takabisya Rei"
  - seito[1]["seibetu"] = "Woman"
- seito[2]
  - seito[2]["namae"] = "Utiki Mamoru"
  - seito[2]["seibetu"] = "Man"

取得したデータは、上記のような構造になっています。そのため、『for』文の中で、『json.seito』を配列として扱っています。

『json.seito.length』は、配列の要素数です。『var seito = json.seito[i];』の『var seito』は、『namae』と『seibetu』という2つのキーを持つオブジェクトです。そのため、以下は同じ内容になります。

var seito = json.seito[0];

var seito = {
    "namae" : "Yasumi Yuu",
    "seibetu" : "Woman"
};

このようにして取得した、『json』の各データを、id『data』の要素に追加しています。

$("#data")
.append(seito.namae + " : " + seito.seibetu)
.append("<br>");

『append』メソッドは、セレクタで選択した要素の配下に、指定のHTMLを追加する命令です。ここでは、『seito.namae + " : " + seito.seibetu』として、名前と性別を追加しています。また、『<br>』を加えることで、改行も追加しています。

この『JSON』の取得は、『XMLHttpRequest』というオブジェクトが利用されています。そのため、同じ『ドメイン』のファイルしか取得できません。また、Webブラウザによっては、ローカルでは動作しません。

『JSONP』

『JSON』は便利ですが、『クロスドメイン』の制約があります。しかしプログラムによっては、他のドメインのサーバーからデータを読み込んで利用したい場合もあります。

そういった場合によく使われるのが、『JSONP』と呼ばれるデータ形式です。

『JSONP』は、『JSON』のデータを少しだけ変更したテキストデータです。

jsonCallback(
    {"seito" : [
        {
            "namae" : "Yasumi Yuu",
            "seibetu" : "Woman"
        },
        {
            "namae" : "Takabisya Rei",
            "seibetu" : "Woman"
        },
        {
            "namae" : "Utiki Mamoru",
            "seibetu" : "Man"
        }
    ]}
)

『JSON』との違いは、『jsonCallback』のように関数を記述して、その引数としてデータが書かれている点です。

この『JSONP』のデータは、完全なJavaScriptのプログラムです。そのため、『<script>』タグをプログラムから追加することで、外部JavaScriptファイルとして読み込めます。

外部JavaScriptファイルを読み込む際は、『ドメイン』が同じである必要はありません。そのため、『クロスドメイン』の制約に引っ掛からずに、データを読み込めます。

『JSONP』の内部処理の解説

さて、『JSONP』では、データ全体を関数の呼び出し形式でくくりました。このデータが読み込まれた際に、何が起こるのでしょうか？

データの読み込みが完了して、『<script>』タグがWebページに追加されると、『jsonCallback』関数が呼び出されます（この関数の名前は任意に決めて構いません）。

元々のプログラム中に『function jsonCallback(data) {}』という関数があれば、取得したデータを引数としてその関数を実行します。

その結果、『function jsonCallback(data) {}』関数の引数『data』は、受け取ったデータそのものになります。『jsonCallback』内では、この受け取ったデータを元に、様々な処理を行います。

『Flickr』のWebAPIを使った『JSONP』の実例

以下、『Flickr』のWebAPIを使って猫の画像を表示するプログラムを示します。

<!DOCTYPE html>
<html lang="ja">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.2.1.min.js"></script>
        <script>
        function hyouji() {
            $.getJSON(
                "https://api.flickr.com/services/feeds/photos_public.gne?tags=cat&format=json&jsoncallback=?",
                function(json){
                    for (var i = 0; i < json.items.length; i ++) {
                        var item = json.items[i];
                        $("<img/>")
                        .attr("src", item.media.m)
                        .appendTo("#data");
                    }
                }
            );
        }
        </script>
    </head>
    <body>
        <input type="button" onClick="hyouji();" value="画像の表示">
        <div id="data"></div>
    </body>
</html>

（『Flickr』の戻り値によっては、Internet Explorerでエラーが起こるケースもあります。その際は、『tags=cat』の『cat』を、他の単語に変えるか、Google ChromeやMozilla Firefoxを使ってみてください）

上記のプログラムのポイントは2つです。

1つめは、指定しているURLのクエリーの一部が『jsoncallback=?』となっているところです。

WebAPIでは、コールバック用のメソッド名をCGIの引数として指定するようになっています。しかし、メソッド名を指定するパラメータが何なのかは、WebAPIによって異なります。

『Flickr』の場合、コールバック用のメソッド名を指定する場所は『jsoncallback=～』となります。この場所に『jsoncallback=?』と書いておけば、『jQuery』は『?』の位置にメソッド名を書き込み、URLを完成させてから、ファイルを読み込みます。

この『?』の位置には、『jsonp1271964453817』のようなメソッド名が、自動で作成されて代入されます。

【コールバック関数の設定前のURL】

https://api.flickr.com/services/feeds/photos_public.gne?tags=cat&format=json&jsoncallback=?

【コールバック関数の設定後のURL】

https://api.flickr.com/services/feeds/photos_public.gne?tags=cat&format=json&jsoncallback=jsonp1271964453817

2つめは、『function(json)』の部分です。成功時に呼び出される関数の第1引数に、『JSONP』を解析したオブジェクトが入ってます。このオブジェクトを利用して、データを読むことができます。

サンプルの入手

以下は、今回出てきたサンプルです。

注意事項

通信関係のプログラムは、ブラウザのセキュリティの関係で、ローカル上では動作せず、サーバー上でしか動作しません。
そのため、実行する際は、適当なサーバー（レンタルサーバーなど）にアップロードするか、PCにサーバーソフトを導入して、実行することになります。
ローカルにサーバーを立てるには「XAMPP」などを使うとよいでしょう。

ZIPでまとめてダウンロード（右クリックから保存してください）

『sample1.html』（『Ajax』によるデータの取得）を表示

『data1.csv』（データ1）（右クリックから保存してください）

『data2.csv』（データ2）（右クリックから保存してください）

『sample2.html』（『JSON』によるデータの取得）を表示

『data.json』（『JSON』データ）（右クリックから保存してください）

『sample3.html』（『JSONP』によるデータの取得）を表示

プログラムの中身を見たい場合は、それぞれのHTMLファイルをブラウザで開いたあと、右クリックをして『ソースの表示』を選択してください。

メモ帳で、ファイルの中身を見ることができます。

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マンガで分かる JavaScriptプログラミング講座第3版

第23話：jQueryを利用した通信処理

目次

マンガ

マンガ台詞

説明

『Ajax』とは？

『jQuery』の通信処理

セキュリティの問題

用意するデータの『文字コード』

マンガ中のプログラムの解説

『非同期通信』

セキュリティ

『クロスドメイン』

ローカルでの制約

『JSON』

『JSON』の実例

『JSONP』

『JSONP』の内部処理の解説

『Flickr』のWebAPIを使った『JSONP』の実例

サンプルの入手

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第23話：jQueryを利用した通信処理

目次

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『Ajax』とは？

『jQuery』の通信処理

セキュリティの問題

用意するデータの『文字コード』

マンガ中のプログラムの解説

『非同期通信』

セキュリティ

『クロスドメイン』

ローカルでの制約

『JSON』

『JSON』の実例

『JSONP』

『JSONP』の内部処理の解説

『Flickr』のWebAPIを使った『JSONP』の実例

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