使用ASP.NET AJAX框架我们可以搭建快速响应、具有丰富的用户体验的AJAX Web应用程序，而该框架的UpdatePanel控件则提供了一种非常简单的方式来实现Web页面的局部更新，我们不需要在每次回发的时候都加载整个页面。

那这个控件是如何实现这种局部刷新的哪，透过其实现机制我们可以更清楚其优缺点，便于我们确定其使用场合。本文将重点阐述ASP.NET AJAX控件UpdatePanel的实现机制。

1． ASP.NET AJAX 简介

ASP.NET AJAX是微软在ASP.NET 2.0之上对AJAX技术的一个封装，为Web应用程序提供完整的AJAX解决方案。ASP.NET AJAX有两种编程模型：部分更新和远程服务。

部分更新使得用户可以用传统的ASP.NET 2.0应用程序的方式来搭建AJAX应用，具体就是使用UpdatePanel控件来实现无闪烁页面更新。而远程服务则是直接通过前端JavaScript来调用的服务器端服务，前段获取数据后，进行页面更新，这就要求服务器端代码必须分解为特定于应用程序的服务，这是与传统的ASP.NET应用程序完全不同的体系结构。

部分更新着重于对现有应用程序进行渐进式增强，帮助用户逐渐转换到纯粹的AJAX应用。本文主要对部分更新编程模型中核心控件UpdatePanel的实现进行剖析，讲述其背后的故事。

ASP.NET AJAX框架分为客户端以及服务器端两个部分，基于客户端的 Microsoft AJAX Library包含了对浏览器兼容性、网络访问以及客户端控件组件等支持， 而服务器端则包括了服务器控件，Web 服务等等。

见下图：

Microsoft Ajax Library就是ASP.NET AJAX的客户端脚本库，其中MicrosoftAjax.js包含了ASP.NET AJAX的核心内容，包括跨浏览器的支持、基于面向对象对JavaScript的扩展以及网络访问等等。MicrosoftAjaxWebForm.js文件则是完全服务于ASP.NET AJAX页面局部更新这样一个功能的，在该文件中定义了一个客户端对象PageRequestManager，该对象将会负责客户端异步回送的全过程。

2． ScriptManager 和 UpdatePanel

ScriptManager和UpdatePanel是ASP.NET AJAX服务器端中最重要的两个控件，ScriptManager控件用来管理ASP.NET页面中的客户端脚本，生成及注册所需要的客户端脚本，通过UpdatePanel控件可以更新页面的指定部分而无需加载整个页面。

看个例子：

<form id="form1" runat="server">
   <asp:ScriptManager ID="ScriptManager1" runat="server">
   </asp:ScriptManager>
   <div>
      <asp:UpdatePanel ID="UpdatePanel1" runat="server">
           <ContentTemplate>
               <%= DateTime.Now %>
                <br />
               <asp:Button ID="Button1" runat="server" Text="Button" />
           </ContentTemplate>
       </asp:UpdatePanel>
   </div>
</form>

构建如上代码所示的页面，在Runtime点击UpdatePanel中的Button控件，则不会引起整个页面刷新，只是用来显示当前时间的Label得到更新。

这是如何实现的哪？

3． ASP.NET AJAX部分呈现剖析

3.1 先从客户端讲起

看一下上面的示例代码在客户端的HTML代码， 这里只列出核心部分，其他全部隐去。

<script type="text/javascript">
//<![CDATA[
Sys.WebForms.PageRequestManager._initialize('ScriptManager1', document.getElementById('form1'));
Sys.WebForms.PageRequestManager.getInstance()._updateControls(['tUpdatePanel1'], [], [], 90);
//]]>
</script>

<div id="UpdatePanel1">    
     7/25/2008 4:54:36 PM
     <br />
     <input type="submit" name="Button1" value="Button" id="Button1" />            
</div>

看一下上面的两句JavaScript代码，第一句代码中的_initialize 方法是客户端PageRequestManager对象上的静态方法，它会创建一个 PageRequestManager 类的全局实例，并将其初始化。在这个初始化函数中，ageRequestManager对象注册了当前表单对象的submit事件，以及window对象的load和unload事件。

而第二句代码则是通过PageRequestManager的getInstance方法来检索其唯一实例， 得到该实例后调用_updateControls方法来注册UpdatePanel以及其Trigger控件。

我们可以从MicrosoftAjaxWebForm.js文件中得到_updateControls方法的声明：

function Sys$WebForms$PageRequestManager$_updateControls(updatePanelIDs, asyncPostBackControlIDs, postBackControlIDs, asyncPostBackTimeout) {}

其中第一个参数代表了当前页面上所有的UpdatePanel控件的ID集合，如果该UpdatePanel的ChildrenAsTrigger为True的话，应在ID前添加字符't'，否则添加字符'f'；而第二个参数是所有引发异步回送的控件ID；第三个参数是所有引发同步回送的控件ID；第四个参数设定了异步回送的Timeout时间，单位为秒。

由于PageRequestManager对象注册了当前表单的submit时间，所以每当页面有提交动作的时候，PageRequestManager对象就会介入，看一下PageRequestManager对象页面提交处理函数_onFormSubmit(evt)。

如果需要执行一次异步回送的话，会中止原有的普通浏览器会回发，代之使用XMLHttpRequest进行AJAX回发。在封装这个请求的时候，当前页面的所有字段以及视图状态都会被打包在请求中，另外还设置了这次Request的HTTP头：request.get_headers()['X-MicrosoftAjax'] = 'Delta=true'；

在服务器端将会根据这个HTTP头标记来判定是否为一次AJAX异步回发。

_onFormSubmit(evt)函数代码：

Code
function Sys$WebForms$PageRequestManager$_onFormSubmit(evt) {
        var continueSubmit = true;
        var isCrossPost = this._isCrossPost;
        this._isCrossPost = false;
        if (this._onsubmit) {
            continueSubmit = this._onsubmit();
        }
        if (continueSubmit) {
            for (var i = 0; i < this._onSubmitStatements.length; i++) {
                if (!this._onSubmitStatements[i]()) {
                    continueSubmit = false;
                    break;
                }
            }
        }
        if (!continueSubmit) {
            if (evt) {
                evt.preventDefault();
            }
            return;
        }
        var form = this._form;
        if (isCrossPost) {
            return;
        }
        if (this._activeDefaultButton && !this._activeDefaultButtonClicked) {
            this._onFormElementActive(this._activeDefaultButton, 0, 0);
        }
        if (!this._postBackSettings.async) {
            return;
        }
        var formBody = new Sys.StringBuilder();
        formBody.append(encodeURIComponent(this._scriptManagerID) + '=' + encodeURIComponent(this._postBackSettings.panelID) + '&');
        var count = form.elements.length;
        for (var i = 0; i < count; i++) {
            var element = form.elements[i];
            var name = element.name;
            if (typeof(name) === "undefined" || (name === null) || (name.length === 0)) {
                continue;
            }
            var tagName = element.tagName;
            if (tagName === 'INPUT') {
                var type = element.type;
                if ((type === 'text') ||
                    (type === 'password') ||
                    (type === 'hidden') ||
                    (((type === 'checkbox') || (type === 'radio')) && element.checked)) {
                    formBody.append(encodeURIComponent(name));
                    formBody.append('=');
                    formBody.append(encodeURIComponent(element.value));
                    formBody.append('&');
                }
            }
            else if (tagName === 'SELECT') {
                var optionCount = element.options.length;
                for (var j = 0; j < optionCount; j++) {
                    var option = element.options[j];
                    if (option.selected) {
                        formBody.append(encodeURIComponent(name));
                        formBody.append('=');
                        formBody.append(encodeURIComponent(option.value));
                        formBody.append('&');
                    }
                }
            }
            else if (tagName === 'TEXTAREA') {
                formBody.append(encodeURIComponent(name));
                formBody.append('=');
                formBody.append(encodeURIComponent(element.value));
                formBody.append('&');
            }
        }
        if (this._additionalInput) {
            formBody.append(this._additionalInput);
            this._additionalInput = null;
        }
        
        var request = new Sys.Net.WebRequest();
        var action = form.action;
        if (Sys.Browser.agent === Sys.Browser.InternetExplorer) {
            var queryIndex = action.indexOf('?');
            if (queryIndex !== -1) {
                var path = action.substr(0, queryIndex);
                if (path.indexOf("%") === -1) {
                    action = encodeURI(path) + action.substr(queryIndex);
                }
            }
            else if (action.indexOf("%") === -1) {
                action = encodeURI(action);
            }
        }
        request.set_url(action);
        request.get_headers()['X-MicrosoftAjax'] = 'Delta=true';
        request.get_headers()['Cache-Control'] = 'no-cache';
        request.set_timeout(this._asyncPostBackTimeout);
        request.add_completed(Function.createDelegate(this, this._onFormSubmitCompleted));
        request.set_body(formBody.toString());
        var handler = this._get_eventHandlerList().getHandler("initializeRequest");
        if (handler) {
            var eventArgs = new Sys.WebForms.InitializeRequestEventArgs(request, this._postBackSettings.sourceElement);
            handler(this, eventArgs);
            continueSubmit = !eventArgs.get_cancel();
        }
        if (!continueSubmit) {
            if (evt) {
                evt.preventDefault();
            }
            return;
        }
        this._scrollPosition = this._getScrollPosition();
        this.abortPostBack();
        handler = this._get_eventHandlerList().getHandler("beginRequest");
        if (handler) {
            var eventArgs = new Sys.WebForms.BeginRequestEventArgs(request, this._postBackSettings.sourceElement);
            handler(this, eventArgs);
        }
        
        if (this._originalDoCallback) {
            this._cancelPendingCallbacks();
        }
        this._request = request;
        request.invoke();
        if (evt) {
            evt.preventDefault();
        }
    }

我们可以发现AJAX回发所提交的数据量其实跟普通回发过程中提交的数据量是一样的，并且还附加了一些额外信息。

3.2 服务器端的处理

AJAX回发请求到达服务器之后，当前页面的生命周期跟普通回发引起的请求是一样的，页面的Init、Load和Render等等事件都会被触发，差别只是在于AJAX回发使用了不同的呈现画法。

AJAX回发引起的请求生命周期：

从上图我们可以看到，页面的生命周期与普通回发是一样的，同样页面上的控件也会经历相应的生命周期。

先了解一下ScriptManager控件在服务器端的处理：

- OnInit：在Init事件中，ScriptManager控件会注册页面的InitComplete, PreRenderComplete以及PreRender事件，另外还会根据本次请求的HTTP头来设定一个标记以确定本次回发是否为Ajax异步更新所引起的回发。

见下面的代码：

Code
protected internal override void OnInit(EventArgs e)
{
    base.OnInit(e);
    if (this.EnableHistory)
    {
        this.RegisterAsyncPostBackControl(this);
    }
    if (!base.DesignMode)
    {
        IPage iPage = this.IPage;
        if (GetCurrent(this.Page) != null)
        {
            throw new InvalidOperationException(AtlasWeb.ScriptManager_OnlyOneScriptManager);
        }
        iPage.Items[typeof(IScriptManager)] = this;
        iPage.Items[typeof(ScriptManager)] = this;
        iPage.InitComplete += new EventHandler(this.OnPageInitComplete);
        iPage.PreRenderComplete += new EventHandler(this.OnPagePreRenderComplete);
        if (iPage.IsPostBack)
        {
            this._isInAsyncPostBack = PageRequestManager.IsAsyncPostBackRequest(iPage.Request.Headers);
            if (this.EnableHistory)
            {
                this._isNavigating = iPage.Request["__EVENTTARGET"] == this.UniqueID;
            }
        }
        this.PageRequestManager.OnInit();
        iPage.PreRender += new EventHandler(this.ScriptControlManager.OnPagePreRender);
    }
} 

- OnPagePreRenderComplete，在PagePreRenderComplete事件中，ScriptManager控件会注册脚本文件以及Services代理脚本，MicrosoftAjax.js和MicrosoftAjaxWebForm.js就是在这个阶段被注册到客户端的。

见下面的代码：

Code
private void OnPagePreRenderComplete(object sender, EventArgs e)
{
    if (!this.IsInAsyncPostBack)
    {
        if (this.SupportsPartialRendering)
        {
            this.IPage.ClientScript.GetPostBackEventReference(new PostBackOptions(this, null, null, false, false, false, false, true, null));
        }
        this.RegisterGlobalizationScriptBlock();
        this.RegisterScripts();
        this.RegisterServices();
        if (this.EnableHistory)
        {
            JavaScriptSerializer serializer = JavaScriptSerializer.CreateInstance();
            string[] strArray = new string[] { "\r\nSys.Application.setServerId(", serializer.Serialize(this.ClientID), ", ", serializer.Serialize(this.UniqueID), ");\r\n", ((this._initialState != null) && (this._initialState.Count != 0)) ? ("  Sys.Application.setServerState('" + this.G