本篇文章是一個由四個部分構(gòu)成的系列的第三部分，該文章系列旨在尋找并突出說明HTML5中的變化。其開始先介紹新的標(biāo)簽和頁面的組織，接著提供一些網(wǎng)頁設(shè)計方面的高層面信息，然后是表單的創(chuàng)建，以及API的使用及其價值所在，最后是Canvas提供的一些頗具創(chuàng)意的可能做法。這一第三部分介紹了HTML5的API，使用一個例子頁面來說明它們的功能。

那么，什么是API呢？

應(yīng)用編程接口（application program interface，API）是訪問一個軟件應(yīng)用的編程指令和標(biāo)準(zhǔn)的集合。通過使用API，你就可以設(shè)計出由API提供的服務(wù)來驅(qū)動的產(chǎn)品。

HTML5擁有一些新的API，例如：

1. 一個與新的畫布元素一起使用的2D繪圖API，用于渲染圖形或是其他的視覺圖像

2. 一個支持離線web應(yīng)用的緩存機制的API

3. 一個播放視頻和音頻的API，與新的視頻和音頻元素一起使用

4. 一個歷史記錄API，其把瀏覽歷史變成可訪問的，并允許把頁面添加到這一歷史中

5. 一個和draggable屬性一起使用的拖放API

6. 一個和contenteditable屬性一起使用的編輯API

7. 鍵-值對以及內(nèi)嵌的SQL數(shù)據(jù)庫的客戶端存儲，使用了JavaScript API

本篇文章重點關(guān)注兩個API：Geolocation和Web Worker，首先對這些API本身進行分析，然后創(chuàng)建一個包含這兩個API的頁面。

無處不在的業(yè)務(wù)：Geolocation

Geolocation API被用來確定和分享地理位置，API返回經(jīng)度和緯度坐標(biāo)——這是企業(yè)可用來在這一坐標(biāo)附近的區(qū)域提供服務(wù)的信息，這類服務(wù)通常被稱作基于位置的服務(wù)（location-based service， LBS）。

LBS以地理數(shù)據(jù)源為參考，這些地理數(shù)據(jù)源被用來標(biāo)識被監(jiān)控儀器的物理位置，從而識別出與這一位置相關(guān)的人。這一功能賦予感興趣的各方與這一個人進行交互的機會，這種交互是基于一些以地理位置為中心的興趣點市場來進行的。

商業(yè)實際上是為客戶創(chuàng)造品質(zhì)、實用性和價值，并同時為利益相關(guān)者、債權(quán)人、股東、員工和供應(yīng)商創(chuàng)造經(jīng)濟和金融利益。以地理位置為驅(qū)動力的LBS使得跟蹤和監(jiān)控一個包裹或是使用了非瀏覽器設(shè)備或是瀏覽器的個人變得相當(dāng)容易起來。從商業(yè)化的角度來說，地理位置所涉及的就是使用地理資產(chǎn)來確定某人或是某物所處的位置，然后把這一特定的一組信息出售給想要把這些信息用于社會、商業(yè)或是其他目的的的任何人，只要信息的擁有者的這種做法是法律許可的就可以了。

地理定位（geolocation）的工作方式

Geolocation API基于navigator這一全局對象的一個新屬性：navigator.geolocation，這一JavaScript的navigator對象提供了一些關(guān)于訪問者的瀏覽器和系統(tǒng)的有用信息。Geolocation可以確定使用了IP地址、基于web的數(shù)據(jù)庫、無線網(wǎng)絡(luò)連接，以及三角定位或是GPS技術(shù)的訪問者的經(jīng)度和緯度。應(yīng)該要注意的一點是，由Geolocation提供的信息的準(zhǔn)確性會基于獲取信息的手段而發(fā)生變化。偶然情況下，在一些位置上，你有可能不能獲得明確的地理位置讀數(shù)或是一點數(shù)據(jù)都接收不到。

腳本可使用navigator.geolocation對象來確定與用戶的宿主設(shè)備相關(guān)的位置信息，在檢索到位置信息之后，一個位置對象就會被創(chuàng)建出來，并使用這些數(shù)據(jù)做填充。

navigator.geolocation對象有三個方法：

1. getCurrentPosition()

2. watchPosition()

3. clearWatch()

getCurrentPosition()方法

getCurrentPosition()方法檢索用戶的當(dāng)前位置，但只檢索一次。當(dāng)該方法被腳本調(diào)用時，方法以異步的方式來嘗試獲取宿主設(shè)備的當(dāng)前位置。異步通信意味著發(fā)送者和接收者并未同時地加入到這一通信過程中，使用異步通信能讓瀏覽器繼續(xù)進行其他方面的活動，這樣它就無需等待來自接收實體的響應(yīng)。

getCurrentPosition()方法最多可以有三個參數(shù)：

1. geolocationSuccess：帶回當(dāng)前位置的回調(diào)（callback）（必需的）

2. geolocationError. 有錯誤發(fā)生時使用的回調(diào)（可選的）

3. geolocationOptions. 地理位置選項（可選的）

navigator.geolocation.getCurrentPositon()方法使用一個Position對象作為參數(shù)來把宿主設(shè)備的當(dāng)前位置返回給geolocationSuccess這一回調(diào)，如果有錯誤發(fā)生的話，geolocationError回調(diào)會使用一個PositionError對象來做調(diào)用。你可以設(shè)置geolocationOptions的三個屬性：

enableHighAccuracy、timeout和maximumAge，這些可選屬性相應(yīng)的作用分別是啟用了高的精確性，如果設(shè)備支持這種高精確性的話；一個超時時段，這是位置應(yīng)該被返回的最長等待時間；以及一個最大的時間數(shù)，緩存的位置在這一時間段內(nèi)可被使用。

getCurrentPosition()方法的調(diào)用如下所示：

void navigator.geolocation.getCurrentPosition(  
geolocationSuccess, geolocationError, geolocationOptions); 

watchPosition()方法

watchPosition()方法定期輪詢用戶的位置，查看用戶的位置是否發(fā)生改變。其最多可帶三個參數(shù)。

當(dāng)watchPosition被調(diào)用時，其異步地啟動一個查看過程，這一過程涉及了一個新的Position對象的獲取和一個watchID的創(chuàng)建。如果這一獲取操作是成功的，則相關(guān)的使用一個Position對象作為參數(shù)的geolocationSuccess就會被調(diào)用。在失敗時涉及的操作則是使用一個非空的geolocationError參數(shù)來調(diào)用該方法，watchPosition方法使用一個PositionError對象作為參數(shù)來生成geolocationError。當(dāng)設(shè)備的位置發(fā)生改變時，一個合適的帶有新的Position對象的回調(diào)就會被調(diào)用。

watchPosition()方法的調(diào)用如下所示：

long navigator.geolocation.watchPosition(  
geolocationSuccess, geolocationError, geolocationOptions);  

clearWatch()方法

clearWatch()方法終止正在進行的watchPosition()，該方法只能帶一個參數(shù)。在調(diào)用時，其找到之前已經(jīng)開始了的watchID參數(shù)并立即停止它。

clearWatch()方法的調(diào)用如下所示：

void navigator.geolocation.clearWatch(watchID)  

Geolocation數(shù)據(jù)：Position對象

Geolocation API返回一個地理上的Position對象，該對象有兩個屬性：timestamp和coords。timestamp屬性表示地理位置數(shù)據(jù)的創(chuàng)建時間，coords屬性又包含七個屬性：

1. coords.latitude：估計緯度

2. coords.longitude：估計經(jīng)度

3. coords.altitude：估計高度

4. coords.accuracy：所提供的以米為單位的經(jīng)度和緯度估計的精確度

5. coords.altitudeAccuracy：所提供的以米為單位的高度估計的精確度

6. coords.heading： 宿主設(shè)備當(dāng)前移動的角度方向，相對于正北方向順時針計算

7. coords.speed：以米每秒為單位的設(shè)備的當(dāng)前對地速度

這些屬性中只有三項是保證有的：coords.latitude、coords.longitude和coords.accuracy，其余的返回null，這取決于設(shè)備的能力和其所采用的后端定位服務(wù)器。如果可能的話，heading和speed屬性可以基于用戶之前的位置計算出來。

發(fā)揮救援作用的web worker

web worker（web工作線程）補救了并發(fā)所引起的問題，web worker是HTML5家族對JavaScript的單線程問題的回答：它們在與主頁面分開的線程中運行處理過程，保留頁面以用于主要的功能，比如說維持一個穩(wěn)定的UI等。

一個web worker是一個在后臺加載并執(zhí)行的JavaScript文件，這些worker允許你動態(tài)地加載一個JavaScript，然后使用后臺的不會影響到UI的進程來執(zhí)行腳本。web worker的訪問是受限的，其只允許傳遞字符串。因為web worker不使用瀏覽器的UI線程，所以他們不允許訪問DOM。worker可以使用這兩個worker全局范圍的self和this引用，worker和父頁面的通信是通過使用事件模型和postMessage()方法來實現(xiàn)的。

因為web worker有多線程行為，因此它們只能訪問JavaScript功能的一個子集，web worker可以：

1. 訪問navigator對象

2. 使用只讀的位置對象

3. 執(zhí)行XMLHttpRequest以發(fā)送HTTP或是HTTPS請求

4. 使用setTimeout()/clearTimeout()和setInterval()/clearInterval()來設(shè)置時間或是時間間隔

5. 訪問應(yīng)用的緩存

6. 使用 importScripts()方法來導(dǎo)入外部的腳本

7. 產(chǎn)生其他的web worker（子worker（subworker）必需有著與主頁面一樣的來源，且必須放置于與父worker同樣的地點。

web worker有兩種類型：專用型的worker和共享型的worker。

專用型web worker

專用型worker與創(chuàng)建它的腳本鏈接在一起，它可以與其他的worker或是瀏覽器組件通信，但是他不能與DOM通信。

專用型worker的創(chuàng)建方法是把一個JavaScript文件名傳遞給一個新的worker實例，通過指定worker的執(zhí)行腳本URI來使用Worker()構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建一個新的worker。要創(chuàng)建一個專用型worker的話，輸入下面給出的代碼，這一代碼創(chuàng)建了一個新的專用的Worker對象：

var worker = new Worker('worker.js'); 

共享型web worker

共享型web worker和專用型worker一樣，不能訪問DOM，并且是受限地訪問窗體的屬性。共享型web worker只能與其他來自同一個域的共享型web worker通信，它的創(chuàng)建方法是把一個JavaScript名稱傳遞給一個新的共享型worker的實例來創(chuàng)建。

頁面腳本可以與共享型web worker通信，而然，與專用型web worker不同的是，通信是通過使用一個端口（port）對象并附加上一個消息事件處理程序來進行的。另外，在使用第一個postMessage()之前，你必須要調(diào)用端口的start()方法。

在收到web worker腳本的首個消息之后，共享型web worker把一個事件處理程序附加到激活的端口上。一般情況下，處理程序會運行自己的postMessage()方法來把一個消息返回給調(diào)用代碼，接著端口的start()方法生成一個有效的消息進程。

為了創(chuàng)建一個共享型web worker，你必須要創(chuàng)建一個SharedWorker對象而不是一個Worker對象。下面的代碼說明了如何創(chuàng)建一個新的SharedWorker對象：

var worker = new SharedWorker('worker.js'); 

構(gòu)造一個包含了這兩個API的頁面

你將設(shè)計一個包含了Geolocation和Web Worker API的基本工作模式的頁面，此外，你還會用到Google Map API來渲染作為地圖收集來的數(shù)據(jù)。

頁面的組織如圖1所示，其包含了一個使用< header>< /header>標(biāo)簽來創(chuàng)建的Header區(qū)，一個使用< section>< /section>標(biāo)簽來創(chuàng)建的Section區(qū)，以及一個使用< aside>< /aside>標(biāo)簽來創(chuàng)建的Aside區(qū)。

圖1. API頁面的布局

< section>和< aside>區(qū)包含了API，Section區(qū)包含了Geolocation API，Aside區(qū)包含了web worker，其用來計算素數(shù)。

在執(zhí)行時，網(wǎng)頁的顯示如圖2所示。如果要查看地理位置數(shù)據(jù)的話，你首先必須要同意共享你的信息。web worker在頁面加載時啟動，如果你想看一看找到的素數(shù)的話，點擊Display Web Worker按鈕。

圖2. API網(wǎng)頁

HTML文件

HTML文件一開始的內(nèi)容是清單1所示的標(biāo)準(zhǔn)的HTML5信息，< head>部分包含了一個到Google Maps API的調(diào)用，把sensor的值設(shè)置為False。使用Google Maps API對你狀態(tài)的要求是，你的應(yīng)用是否在使用一個傳感器，比如說GPS來確立位置。你必須為你的Google Maps API應(yīng)用聲明一個值為True或是False的sensor參數(shù)，sensor的值必須被聲明。< head>標(biāo)簽還包含了到JavaScript和CSS3文件的鏈接，這些文件被用來處理網(wǎng)頁的功能和格式。

清單1. HTML文件開始部分的內(nèi)容

<!doctype html> 
<html> 
<head> 
<title>Basic GeoLocation Map & Web Worker Prime Number Calculator</title> 
<script src="http://maps.google.com/maps/api/js?sensor=false" kesrc="http://maps.google.com/maps/api/js?sensor=false"   
type="text/javascript">< /script> 
<LINK href="GeolocationWebWorker.css" kesrc="GeolocationWebWorker.css" rel="stylesheet" type="text/css"> 
<script src="HTML-Part3-GeolocationWebWorker.js" kesrc="HTML-Part3-GeolocationWebWorker.js" type="text/javascript">< /script> 
</head> 

<body>標(biāo)簽包含了onLoad事件，該事件調(diào)用地理定位的初始化函數(shù)，如清單2所示。該函數(shù)檢驗地理定位是否可在這一瀏覽器中使用，這一初始化函數(shù)放在JavaScript文件中。如果瀏覽器可以和Geolocation API通信的話，地圖就會被渲染。

清單2. 初始化Geolocation

<body onLoad="initGeoApp();"> 
<header> 
<hgroup> 
<h1>Geolocation & Web Worker</h1> 
<h2>Making it work</h2> 
</hgroup> 
</header> 

清單3中給出的< section>標(biāo)簽包含了navigator.geolocation對象的輸出顯示信息，API返回的經(jīng)度和緯度被用來創(chuàng)建地圖畫布，Position的coords數(shù)據(jù)也通過使用< span>< /span>標(biāo)簽顯示出來。

清單3. Geolocation的地圖和位置

<section> 
<p>This is the geolocation example map.</p> 
<div id="map_canvas" ></div> 
 
<p>This is the output from the navigator.geolocation object.</p> 
<table> 
<tr> 
<td>accuracy:</td> 
<td>< span id="accuracyOutput"></span></td> 
</tr> 
<tr> 
<td>altitude:< /td> 
<td><span id="altitudeOutput"></span></td> 
</tr> 
<tr> 
<td>altitudeAccuracy:</td> 
<td>< span id="altitudeAccuracyOutput"></span></td> 
</tr> 
<tr> 
<td>heading:</td> 
<td><span id="headingOutput"></span></td> 
</tr> 
<tr> 
<td>latitude:</td> 
<td><span id="latitudeOutput"></span></td> 
</tr> 
<tr> 
<td>longitude:</td> 
<td><span id="longitudeOutput"></span></td> 
</tr> 
<tr> 
<td>speed:</td> 
<td><span id="speedOutput"></span></td> 
</tr> 
</table> 
</section> 
<aside> 
<p>This is the Web Worker. </p> 
<p>Prime number calculation result:  
<output id="result"></output></p> 

Web Worker計算素數(shù)，<output>這一新的標(biāo)簽被用來顯示web worker提供的計算結(jié)果，<output>標(biāo)簽中的ID與JavaScript用來標(biāo)識其要執(zhí)行的計算的ID是相同的。在<span>和<output>標(biāo)簽中用到的ID使得它們在DOM中是可訪問的，沒有引用ID的話，JavaScript就不知道要使用哪一個<span>和<output>。清單4給出了web worker的輸出。

清單4. web worker的輸出

<aside> 
<p>This is the Web Worker. </p> 
<p>Prime number calculation result:  
<output id="result"></output></p> 

<input>中用到的onClick首先顯示由素數(shù)（Prime Number）web worker計算出來的值，而第二個onClick則是被用來停止web worker的。清單5給出了代碼。在按鈕被點擊時，displayWorker()函數(shù)引發(fā)顯示web worker計算出來的結(jié)果。web worker在頁面載入后開始計算素數(shù)。

清單5. web worker的input標(biāo)簽

<input type="button" value="Display Web Worker" onClick="displayWorker();"> 
<input type="button" value="Stop Web Worker" onClick="stopWorker();"> 
 
</aside> 
</body> 
</html>  

JavaScript文件

JavaScript是例子頁面上展示的API背后的引擎，Geolocation API是通過調(diào)用initGeoApp()函數(shù)來初始化的，這就是由< body>標(biāo)簽中的onLoad()事件來執(zhí)行的函數(shù)：其決定了你的瀏覽器是否能夠使用地理位置數(shù)據(jù)（參見清單6）。如果你的瀏覽器可以使用地理位置數(shù)據(jù)的話，則Geolocation API就會被調(diào)用。如果調(diào)用成功的話，就會使用Position中的屬性值來繪制地圖，然后屬性的值會接在地圖的后面打印出來。

清單6. Geolocation的函數(shù)

function initGeoApp()  
{  
if( navigator.geolocation )  
{   
navigator.geolocation.getCurrentPosition( success, failure);  
}  
else  
{  
alert("Your browser does not support geolocation services.");  
}  
} 

基于你在HTML文件中提供的ID，document.getElementById被用來檢索值。document.getElementById是文檔對象的一個方法，應(yīng)該通過使用document.getElementById來訪問，如清單7所示。Position的屬性值存放在這里，這樣它們就能夠用來在要渲染的地圖下面打印屬性。

清單7. 使用getElementById來獲取coords的值

var map;  
function success(position)  
{  
document.getElementById("accuracyOutput").innerHTML =   
position.coords.accuracy;  
document.getElementById("altitudeOutput").innerHTML =   
position.coords.aktitude;  
document.getElementById("altitudeAccuracyOutput").innerHTML =   
position.coords.altitudeAccuracy;  
document.getElementById("headingOutput").innerHTML =   
position.coords.heading;  
document.getElementById("latitudeOutput").innerHTML =   
position.coords.latitude;  
document.getElementById("longitudeOutput").innerHTML =   
position.coords.longitude;  
document.getElementById("speedOutput").innerHTML =   
position.coords.speed; 

接下來的這部分定義的是Google Map API的LatLng對象的坐標(biāo)，如清單8所示。Google Map API LatLng對象提供了需要用來創(chuàng)建地圖的坐標(biāo)信息，你可以設(shè)置縮放級別和其他的幾個選項，這些選項創(chuàng)建了呈現(xiàn)給用戶的地圖的外觀。

清單8. Google Map的選項

var coordinates = new google.maps.LatLng(position.coords.latitude,   
position.coords.longitude);  
 
var myOptions =  
{  
zoom: 14,  
center: coordinates,  
mapTypeControl: false,  
navigationControlOptions: {style: google.maps.NavigationControlStyle.small},  
mapTypeId: google.maps.MapTypeId.ROADMAP   
}; 

注意一下mapTypeID這一選項，該選項選擇的是ROADMAP，該值所呈現(xiàn)的地圖的樣子如圖2所示。該選項有四個可選的值：

1. ROADMAP

2. HYBRID

3. SATELLITE

4. TERRAIN

圖3給出了選擇HYBRID選項時網(wǎng)頁看起來的樣子。

圖3. 使用混合式地圖的API網(wǎng)頁。

map_canvas這一ID被用來創(chuàng)建地圖，該ID是HTML文件中的< div>的ID。

map = new google.maps.Map(document.getElementById("map_canvas"), myOptions);
在地圖上放一個初始位置的標(biāo)記，清單9給出了這一代碼。

清單9. 放置一個初始的地圖標(biāo)記

var marker = new google.maps.Marker({  
position: coordinates,  
map: map,  
title: "You are here."  
});  
}  
 
function failure()  
{  
alert("Sorry, could not obtain location");  
} 

web worker在頁面初始化之后就開始執(zhí)行。如果用戶想要顯示所執(zhí)行的計算的輸出的話，他/她可以點擊Display Web Worker按鈕，這將會調(diào)用displayWorker()函數(shù)。清單10給出了它的代碼。

清單10. web worker

var worker = new Worker('PrimeNumberWebWorker.js');  
function displayWorker()   
{  
worker.onmessage = function (event)   
{   
document.getElementById('result').innerHTML = event.data;  
};  
} 

如果用戶想要停止web worker的話，他/她可以點擊Stop Web Worker按鈕，這會調(diào)用清單11中給出的stopWorker()函數(shù)。

清單11. 終止worker

function stopWorker()   
{  
worker.terminate();  
} 

web worker文件

該文件是素數(shù)計算器的web worker，其計算出每個素數(shù)直到被終止執(zhí)行。清單12給出了它的代碼。

清單12. 計算素數(shù)

var n = 1;  
search: while (true) {  
n += 1;  
for (var i = 2; i <= Math.sqrt(n); i += 1)  
if (n % i == 0)  
continue search;  
postMessage(n);  
}  

CSS3文件

清單13中給出的CSS3文件提供了HTML5頁面中顯示的格式。

清單13. CSS3描述

* {font-family: Arial,Helvetica,sans-serif ;  
}  
 
body {  
margin: 0 300px 0 300px;  
color: #990000;  
background-color:#FFFFCC;  
}  
 
header > hgroup h1 {  
margin: 0 0 3px 0;  
padding: 0;  
text-align: center;  
font-size: 30px;  
}  
 
 
header > hgroup h2 {  
margin: 0 0 15px 0;  
padding: 0;  
text-align: center;  
font-style: italic;  
font-size: 12px;  
}  
 
 
header p {  
margin: 0 0 20px 0 ;  
padding: 0;  
text-align: center;  
font-size: 12px;  
}  
 
aside {  
width: 200px;  
height: 175px;  
margin: -450px 0 0 450px;  
background-color: #990000;  
padding: .5px 0 0 10px ;   
color:#FFFFFF;  
font-weight:bold;  
}  
 
div {  
width: 400px;   
height: 250px;   
} 

結(jié)論

文章系列的這一部分內(nèi)容研究了Geolocation和Web Worker API的實用性。選擇這兩個API是因為把它們放在一起既說明了API使用的創(chuàng)新性又說明了實際上的可用性。對于HTML5規(guī)范在創(chuàng)建新的業(yè)務(wù)模型方面的使用來說，Geolocation是一個很好的例子。同樣，Web Worker的角色是JavaScript的并發(fā)性所固有的一些問題的解決方案。

這兩個API共同說明了一種用于商業(yè)和社會的HTML5使用模式的組合，因此，它們的功效說明了HTML5富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的特有便利性和一般管理手段。

下載地址：Example HTML, CSS3 and JavaScript files HTML5APIs.zip