AJAX est une méthode utilisant différentes technologies ajoutées aux navigateurs web entre 1995 et 2005, et dont la particularité est de permettre d'effectuer des requêtes au serveur web et, en conséquence, de modifier partiellement la page web affichée sur le poste client sans avoir à afficher une nouvelle page complète. Cette architecture informatique permet de construire des applications web et des sites web dynamiques interactifs. AJAX est l'acronyme d'asynchronous JavaScript and XML : JavaScript et XML asynchrones.

AJAX combine JavaScript et DOM, qui permettent de modifier l'information présentée dans le navigateur en respectant sa structure, les API Fetch et XMLHttpRequest, qui servent au dialogue asynchrone avec le serveur web, ainsi qu'un format de données (XML ou JSON), afin d'améliorer maniabilité et confort d'utilisation des applications internet riches. XML, cité dans l'acronyme, était historiquement le moyen privilégié pour structurer les informations transmises entre serveur web et navigateur ; de nos jours le JSON tend à le remplacer pour cet usage.

L'usage d'AJAX fonctionne sur tous les navigateurs web courants : Google Chrome, Safari, Mozilla Firefox, Internet Explorer, Microsoft Edge, Opera, etc.

Principe

Dialogue entre serveur et navigateur.

Dans une application web, la méthode classique de dialogue entre un navigateur et un serveur est la suivante : lors de chaque manipulation faite par l'utilisateur, le navigateur envoie une requête contenant une référence à une page web, puis le serveur web effectue des calculs, et envoie le résultat sous forme d'une page web à destination du navigateur. Celui-ci affichera alors la page qu'il vient de recevoir. Chaque manipulation entraîne la transmission et l'affichage d'une nouvelle page. L'utilisateur doit attendre l'arrivée de la réponse pour effectuer d'autres manipulations.

En utilisant AJAX, le dialogue entre le navigateur et le serveur se déroule la plupart du temps de la manière suivante : un programme écrit en langage de programmation JavaScript, incorporé dans une page web, est exécuté par le navigateur. Celui-ci envoie en arrière-plan des demandes au serveur web, puis modifie le contenu de la page actuellement affichée par le navigateur web en fonction du résultat reçu du serveur, évitant ainsi la transmission et l'affichage d'une nouvelle page complète.

La méthode classique de dialogue utilise des mécanismes propres au World Wide web, qui sont incorporés dans tous les navigateurs ainsi que les robots d'indexation, et ne nécessite pas de programmation. Au contraire, le fonctionnement d'AJAX nécessite de programmer en JavaScript les échanges entre le navigateur et le serveur web. Il nécessite également de programmer les modifications à effectuer dans la page web à la réception des réponses, sans quoi les dialogues se font à l'insu de l'utilisateur^[1].

En AJAX, comme le nom l'indique, les demandes sont effectuées de manière asynchrone : le navigateur web continue à exécuter le programme JavaScript alors que la demande est partie, il n'attend pas la réponse envoyée par le serveur web et l'utilisateur peut continuer à effectuer des manipulations pendant ce temps^[2].

Histoire

Le langage de programmation JavaScript est apparu pour la première fois en 1996, dans le navigateur web Netscape Navigator.

Le langage XML et l'interface de programmation Document Object Model (DOM) ont été normalisés par le World Wide Web Consortium en 1998.

AJAX est en fait introduit par XMLHttpRequest, initialement un composant ActiveX créé en 1998 par Microsoft pour leur application web Outlook web Access, puis il a été ajouté à la norme ECMAScript relative au langage JavaScript et mis en œuvre sur la plupart des navigateurs du marché entre 2002 et 2005^[1]. L’API Fetch est un substitut moderne à XMLHttpRequest utilisant les atouts d’ECMAScript 6 pour pallier les nombreux défauts de cette ancienne API. Il fait notamment usage du système de promesses (Promises) pour éviter l’usage anarchique de fonctions de rappel.

Le terme "AJAX" a été introduit par Jesse James Garrett (informaticien américain), le 18 février 2005, dans un article sur le site web Adaptive Path^[3]. Depuis, il a rapidement gagné en popularité.

Technologies utilisées

La méthode AJAX consiste à utiliser de manière conjointe diverses technologies normalisées ouvertes et disponibles sur la plupart des navigateurs du marché :

• JavaScript, un langage de programmation incorporé dans les navigateurs. Les programmes écrits dans ce langage sont exécutés par le navigateur ; il est utilisé en particulier pour exploiter le XMLHttpRequest et le DOM. C'est la clé de voûte de l'AJAX.
• Le DOM (sigle de « Document Object Model ») c'est une collection d'objets, utilisée pour l'affichage dynamique et l'interaction avec les données, où chaque objet représente un élément structurel ou visuel d'une page web ou d'un document XML. Il est utilisé à partir d'un langage de programmation orientée objet tel que JavaScript pour inspecter et modifier le contenu des pages web.
• XMLHttpRequest est un objet de programmation, utilisé dans les programmes en langage JavaScript pour assurer la communication entre le navigateur et un serveur web. Il est utilisé pour la communication asynchrone : envoyer les requêtes vers le serveur et déclencher des opérations lors de la réception de réponses de celui-ci. Cette API tend à être dépréciée au profit de l’API Fetch introduite plus récemment en JavaScript et qui s’intègre mieux dans l’écosystème de développement.
• XML (sigle de anglais : Extensible Markup Language) est un langage de balisage et JSON (sigle de JavaScript Object Notation) est un format de données inspirée de la syntaxe du langage JavaScript. Ils sont utilisés pour structurer les informations envoyées par le serveur web. Le format XML est accompagné de XSLT pour sa manipulation.

AJAX et applications web classiques

Les applications web classiques permettent aux utilisateurs d'effectuer des choix (suivre un lien, remplir et valider un formulaire) à la suite de quoi une requête est envoyée au serveur web. Le serveur répondra à la requête en envoyant une page web. Une page web est envoyée en réponse à chaque manipulation, et la transmission de la page web entre le serveur et le navigateur provoque un temps de latence d'autant plus grand que la page est riche en contenu et en présentation (tableaux, couleurs, polices de caractères…).

Dans les applications web en AJAX, une page web est envoyée une seule fois. La page envoyée contiendra un programme écrit en langage JavaScript. Lors des manipulations effectuées sur la page par l'utilisateur, le programme en JavaScript envoie des requêtes au serveur web, le serveur répondra aux requêtes en envoyant un document au format XML, ce document ne contient pas d'information de présentation et le nombre d'informations qu'il contient est souvent réduit, d'où des temps de latence plus réduits que ceux d'une application web classique.

L'utilisation de JavaScript permet de provoquer des requêtes lors de manipulation qui autrement n'en provoqueraient pas (du fait des mécanismes utilisés). Ce qui permet de mettre en œuvre des fonctionnalités qui se rencontrent uniquement dans les Rich Internet Applications.

Les feuilles de style CSS sont en outre utilisées dans les différentes pages d'une application web AJAX, dans le but de diminuer le temps de latence lors de l'envoi initial de la page. Les informations de présentation sont extraites des différentes pages web de l'application, et placées dans une feuille de style unique, utilisée pour les différentes pages de l'application.

Concurrence

D'autres systèmes existent pour afficher du contenu dynamique au sein d'une page web :

• Flash et Flex (Adobe Systems) ;
• JavaFX et Applet Java (Sun Microsystems / Oracle) ;
• Silverlight, technologie développée par Microsoft et abandonnée ;
• XForms, un standard de formulaire proposé par le W3C (mis de côté).

Avantages et inconvénients

AJAX vise à :

• diminuer les temps de latence ;
• éviter le rechargement de la page ;
• augmenter la réactivité de l'application web.

Les applications web qui possèdent ces qualités sont appelées rich Internet applications (RIA).

Les robots d'indexation, utilisés par les moteurs de recherche, exploitent les mécanismes intégrés du World wide web — ceux exploités par les applications classiques — et n'exécutent pas tous les programmes en JavaScript. Par conséquent, le contenu des pages créées par un programme JavaScript ne sera pas ajouté à l'index du moteur de recherche. Le même problème se pose avec les produits concurrents comme Adobe Flex et Microsoft Silverlight.

Une trop grande réactivité peut finalement à la fois augmenter inutilement le trafic réseau et la charge du serveur et nuire à l'ergonomie d'un site web en rafraîchissant inutilement une page avant que celui qui la consulte ait fini de formuler sa requête, ce rafraîchissement pouvant en retarder la saisie. Par exemple^[4] :

• L'interface web d'un serveur FOG (logiciel) n'attend pas la fin de la saisie par l'utilisateur d'une chaîne de caractères correspondant à un critère de sélection et fait des mises à jour inutiles de la page qui retarderont l'affichage de l'information demandée une fois qu'elle aura été saisie entièrement.
• Un site web vendant de nombreuses références d'ampoules LED permet de sélectionner la gamme de consommation désirée en cochant des cases. Mais le réaffichage de la page dès que l'utilisateur coche ou décoche une case retarde la saisie complète de son choix lorsque plusieurs cases doivent être cochées ou décochées.
• Lors de la pandémie Covid-19, le site du CNED était utilisé pour des vidéoconférences entre des professeurs et leurs élèves. Mais il était nécessaire d'autoriser les accès des élèves en attente et à raison d'un clic par élève qui entraînait le réaffichage de la page, avant de pouvoir faire de même avec l'élève suivant. Autoriser une classe complète prenait plusieurs minutes.

On peut de toutes façon constater qu'un serveur PHP ne met en général qu'une fraction de seconde pour préparer une page, alors que la préparation d'une page coté client en exécutant du javascript est beaucoup plus lente, surtout si l'ordinateur client est vieux ou peu performant.

Programmation et AJAX

Pour faciliter l’utilisation de ces technologies, de nombreux frameworks ont été mis en place. Il s’agit en général d’un ensemble de bibliothèques JavaScript permettant de réaliser les traitements asynchrones et d’offrir une ergonomie avancée grâce à une palette d’objets graphiques aboutis.

Dans un souci d’industrialisation, nombre de ces frameworks ont été couplés à des frameworks de conception web.

On estime à plus de cinq cents le nombre de frameworks JavaScript actuels. Les principaux sont dans l'article Frameworks AJAX.

Notes et références

Voir aussi