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[Java教程]谈谈Angular关于$watch,$apply 以及 $digest的工作原理


这篇文章主要是面向那些刚开始学AngularJs和想要了解数据绑定(data-binding)是怎么工作的,

如果你已经熟悉如何使用angularjs了,我强烈建议你不用阅读了。

 

angularjs使用者想要知道data-binding是如何工作的,就会遇到很多的关的术语

比如$wacth,$apply,$digest,dirty-checking(脏值检测)...等等,这些又是做什么的呢?

在这篇文章里我会解决所有的疑问,通过结合这些术语在一起来学习。

但是我会尽量用简单的方式来说明。

 

现在开始

The browser events-loop and the Angular.js extension

我们的浏览器会检测等待事件发生,比如用户的一些行为,假如你点击了一个button或者在input写东西,

事件的回调就会在内置的JavaScript跑起来,然后你就能够做一些DOM操作了。

所以当回调发生的时候,浏览器中的DOM会发生一些变化。

 

而Angularjs扩展了这个事件轮询,创建了一个叫angular content的东西(记住它,非常重要的一个概念),

为了解释这个context是什么以及它是怎么工作的,我们需要先了解一下其他的一些概念。

The $watch list

每当你在ui上绑定了东西,就会添加了一个$wacth到$watch list中

你可以把$watch想象成为一个能够察觉model的变化的检测器,

比如你的html代码是

User: <input type="text" ng-model="user" />Password: <input type="password" ng-model="pass" />

在这里,我们将$scope.user绑定到了第一个input上,把$scope.pass绑定到了第二个input上,

这样就意味着,我们添加了两个$wacth到了$watch list中了。

 

再比如

app.controller('MainCtrl', function($scope) { $scope.foo = "Foo"; $scope.world = "World";});

//页面htnlHello, {{ World }}

这个例子中,虽然我们在控制器中定义了foo和world,但是只有一个绑定到了页面上,

所以这个例子中,我们只创建了一个$watch。

 

我们再来看看下面这种情况:

app.controller('MainCtrl', function($scope) { $scope.people = [...];});//HTML代码<ul> <li ng-repeat="person in people">   {{person.name}} - {{person.age}} </li></ul>

那这个例子有多少个$watch被创建呢?

我们在这里假设peple数组中的每个元素都拥有name和age这2个属性。

由于我们实用ng-repeat遍历$scope.people,

如果有10个人,则我们一共创建了10*2+1 = 22

注意:其中的1,为ng-repeat所创建的。

 

所以要注意的是,当我们在ui上使用(绑定)用directives 指令的时候,就创建了一个$watch,

对了,那它是什么时候创建的呢?

当我们的模板加载完成(亦叫做linking phase),compiler就会找到所有的指令,并创建对应的$watch。

$digest loop

还记得我们在上面讨论的event-loop吗?

当浏览器发送一个事件,我们就能通过angular context管理这个事件,此时$digest就会被激活

这个事件轮询loop由两个小loop组成,

一个是处理$evalAsync队列

一个是处理$watch list,这就是本文的主题了。

那处理的过程是怎样的?$digest会轮询我们有的$watch list,大概就想下面这样

---》Hey,$watch,你的value值是多少啊?

---》我的value值是9。

---》好的,有变化吗?

---》没有。

(什么都没有变化,就会跳到下个继续询问)

---》来,你的value值是多少啊?

---》是foo。

---》有变化吗?

---》有啊,本来是bar的

(很好,那么现在我们有一个DOM要更新下了)

流程就会这样继续下去,知道$watch list中所有的$watch都被询问...

 

现在讲下脏值检测(dirty-checking),现在所有的$watch都被轮询过了,

会再次询问是否所有的$watch都已经更新了?

如果其中有一个改变了,就会重新轮询,直到所有的$wacth没有改变。这样做事为了确保所有的model都是“干净的”

注意:如果轮询loop超过十次,就会抛出异常,来退出无限的轮询。

 

当$degest loop完成,DOM就会发生改变

看下面的例子

app.controller('MainCtrl', function() { $scope.name = "Foo"; $scope.changeFoo = function() {   $scope.name = "Bar"; }});

{{ name }}<button ng-click="changeFoo()">Change the name</button>

这里我们只有一个$watch,,因为ng-click不会创建任何的$watch(函数function是不会发生改变的)

1·当我们点击按钮的时候

2·浏览器发送事件,进入angular context(后面再解释这个context)

3·然后执行$degest loop会轮询所有的$watch是否发生改变

4·新的一轮loop报告说没有新的改变了

5·然后浏览器就会拿回控制权,然后更新DOM,这里是更新新的值,$scope.name

这里最重要的一点(也是难点)是所有的事件会进入angular context然后执行$digest loop

这意味着每当我们在input键入一个字符,轮询loop会检查页面上所有的$watch。

Entering the angular context with $apply

那是怎么进入angular context的呢?答案是$apply

当一个事件发生时吗,你如果调用$apply,就会进入angular context。

如果你没有调用,就只会在外部(这里指的是区别于angular context内部)执行

那么你就可能会有疑问了,

上面的那个例子我没有调用$apply,它为什么会进入angular context呢?答案是Angular帮我们做了。

所有当你调用ng-click时候,这个事件就会被包含进了$apply调用了。

如果你在一个页面上有input,并且标签上写着ng-model="foo",

然后输入“f”,事件就像这样$apply("foo = 'f';")被调用,换句话说,就是被$apply包含着调用了。

When angular doesn’t use $apply for us

这是很多Angular的新手共同的疑问,我在页面上上使用了jQuery,为什么JQuery没有更新我的绑定呢?

因为jQuery没有调用$apply,所有的事件并没有进入angular context中,所以$digest loop没有执行

 

下面让我们看看一个有趣的例子:

假如我们的代码中有下面的指令directive 和控制器controller

app.directive('clickable', function() {return { restrict: "E", scope: {  foo: '=',  bar: '=' }, template: '<ul ><li>{{foo}}</li><li>{{bar}}</li></ul>', link: function(scope, element, attrs) {  element.bind('click', function() {   scope.foo++;   scope.bar++;  }); }}});app.controller('MainCtrl', function($scope) { $scope.foo = 0; $scope.bar = 0;});

例子中我们绑定了foo和bar到了ul上的li中,我们想每当我们点击的时候,foo和bar都会增加一

那实际情况中我们点击之后会发生什么呢?我们能不能看到foo和bar按照我们预期的变化呢?

答案是不会,因为上面的click是没有被包含在$apply中调用的。

这样是否意味着我们不能这样控制我们想要的变化呢?实际上不是的,我们是可以的

实际上$scope上的foo和bar都是变化了的,只是它没有执行$digest loop,所以也就没有意识到$watch的变化

这样也意味着,如果我在之后调用$apply,这样所有的$watch都会知道变化,然后就会更新相应的DOM

<!DOCTYPE html><html ng-app="app"><head><script src="http:////cdn.staticfile.org/angular.js/1.2.10/angular.min.js"></script><meta charset=utf-8 /><title>Directive example</title></head><body ng-controller="MainCtrl"> <clickable foo="foo" bar="bar"></clickable> <hr />  {{ hello }} <button ng-click="setHello()">Change hello</button></body></html>

app = angular.module('app', []);app.controller('MainCtrl', function($scope) { $scope.foo = 0; $scope.bar = 0;  $scope.hello = "Hello";  $scope.setHello = function() {  $scope.hello = "World"; };});app.directive('clickable', function() { return {  restrict: "E",  scope: {   foo: '=',   bar: '='  },  template: '<ul ><li>{{foo}}</li><li>{{bar}}</li></ul>',  link: function(scope, element, attrs) {   element.bind('click', function() {    scope.foo++;    scope.bar++;   });  } }});

如果你点击上面蓝色区域,你是不会看到任何变化的,但是之后再点击button的话,

你就会突然看到0的数字变成一个数字,这个数字就是刚刚你点击了蓝色区域多少下的数字

就像刚刚我上面说的那样,指令里的click并没有触发$digest loop,但是当你点击button按钮的时候

按钮button上的ng-click就会调用$apply,然后就会执行$digest loop,

所有的$watch就会检查有没有改变(其中包含了foo和bar这两个$watch)

 

这时,你可能会想,这样的结果不是你想要的,你想要你点击那个指令块的时候马上就能看到变化。

其实这很简单,只需要调用的时候包含$apply就可以了

element.bind('click', function() { scope.foo++; scope.bar++; scope.$apply();});

$apply是$scope(或者是指令link function上的scope)上的一个函数function,所以调用它会强制执行$digest loop

注意,如果已经有一个轮询loop了,在这种情况下调用它将抛出一个异常,这是一个迹象表明,我们不需要再调用$apply了。

其实上面的用法更好的是这样使用

element.bind('click', function() { scope.$apply(function() {   scope.foo++;   scope.bar++; });})

这两种用法有什么区别呢?

区别是第一种用法中,我们更新新的值是在angular context外部,所以当有错误的时候,Angular是不会知道的。

显然在上面的小例子中它不会产生多大影响,但是想像下当我们在复杂项目使用多种库,然后出错的时候,Angular是不会知道自己的错误

 

所以如果你想在在项目中使用 jQuery plugin,你要确保你有调用$apply来执行$degest loop来更新DOM的变化。

Conclusion

最后,我希望你看完就明白了 Angular中data-binding的工作原理,我猜你看完的第一印象会觉得dirty-checking是很慢的

实际上它是很快的,实际上只有页面上达到2000-3000 个$watch的时候,它才会出现性能上的延迟,但是我觉得你应该用不到那么多个。

 

注:本文基本取自于$watch How the $apply Runs a $digest

原文地址http://angular-tips.com/blog/2013/08/watch-how-the-apply-runs-a-digest/