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[Angular UI] Angular沉思录(一) 数据的双向绑定

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    开源英雄守望者

    发表于 2016-8-11 11:23:20 | 显示全部楼层 |阅读模式

    Angular沉思录

    接触AngularJS已经两年多了,时常问自己一些问题,如果是我实现它,会在哪些方面选择跟它相同的道路,哪些方面不同。为此,记录了一些思考,给自己回顾,也供他人参考。

    初步大致有以下几个方面:

    • 数据双向绑定
    • 视图模型的继承关系
    • 模块和依赖注入的设计
    • 待定

    数据的双向绑定

    Angular实现了双向绑定机制。所谓的双向绑定,无非是从界面的操作能实时反映到数据,数据的变更能实时展现到界面。

    一个最简单的示例就是这样:

    <div ng-controller="CounterCtrl">
        <span ng-bind="counter"></span>
        <button ng-click="counter++">increase</button>
    </div>
    function CounterCtrl($scope) {
        $scope.counter = 1;
    }

    这个例子很简单,毫无特别之处,每当点击一次按钮,界面上的数字就增加一。

    绑定数据是怎样生效的

    初学AngularJS的人可能会踩到这样的坑,假设有一个指令:

    var app = angular.module("test", []);
    
    app.directive("myclick", function() {
        return function (scope, element, attr) {
            element.on("click", function() {
                scope.counter++;
            });
        };
    });
    
    app.controller("CounterCtrl", function($scope) {
        $scope.counter = 0;
    });
    <body ng-app="test">
        <div ng-controller="CounterCtrl">
            <button myclick>increase</button>
            <span ng-bind="counter"></span>
        </div>
    </body>

    这个时候,点击按钮,界面上的数字并不会增加。很多人会感到迷惑,因为他查看调试器,发现数据确实已经增加了,Angular不是双向绑定吗,为什么数据变化了,界面没有跟着刷新?

    试试在scope.counter++;这句之后加一句scope.digest();再看看是不是好了?

    为什么要这么做呢,什么情况下要这么做呢?我们发现第一个例子中并没有digest,而且,如果你写了digest,它还会抛出异常,说正在做其他的digest,这是怎么回事?

    我们先想想,假如没有AngularJS,我们想要自己实现这么个功能,应该怎样?

    <!DOCTYPE html>
    <html>
        <head>
            <meta charset="utf-8" />
            <title>two-way binding</title>
        </head>
        <body onload="init()">
            <button ng-click="inc">
                increase 1
            </button>
            <button ng-click="inc2">
                increase 2
            </button>
            <span style="color:red" ng-bind="counter"></span>
            <span style="color:blue" ng-bind="counter"></span>
            <span style="color:green" ng-bind="counter"></span>
    
            <script type="text/javascript">
                /* 数据模型区开始 */
                var counter = 0;
    
                function inc() {
                    counter++;
                }
    
                function inc2() {
                    counter+=2;
                }
                /* 数据模型区结束 */
    
                /* 绑定关系区开始 */
                function init() {
                    bind();
                }
    
                function bind() {
                    var list = document.querySelectorAll("[ng-click]");
                    for (var i=0; i<list.length; i++) {
                        list[i].onclick = (function(index) {
                            return function() {
                                window[list[index].getAttribute("ng-click")]();
                                apply();
                            };
                        })(i);
                    }
                }
    
                function apply() {
                    var list = document.querySelectorAll("[ng-bind='counter']");
                    for (var i=0; i<list.length; i++) {
                        list[i].innerHTML = counter;
                    }
                }
                /* 绑定关系区结束 */
            </script>
        </body>
    </html>

    可以看到,在这么一个简单的例子中,我们做了一些双向绑定的事情。从两个按钮的点击到数据的变更,这个很好理解,但我们没有直接使用DOM的onclick方法,而是搞了一个ng-click,然后在bind里面把这个ng-click对应的函数拿出来,绑定到onclick的事件处理函数中。为什么要这样呢?因为数据虽然变更了,但是还没有往界面上填充,我们需要在此做一些附加操作。

    从另外一个方面看,当数据变更的时候,需要把这个变更应用到界面上,也就是那三个span里。但由于Angular使用的是脏检测,意味着当改变数据之后,你自己要做一些事情来触发脏检测,然后再应用到这个数据对应的DOM元素上。问题就在于,怎样触发脏检测?什么时候触发?

    我们知道,一些基于setter的框架,它可以在给数据设值的时候,对DOM元素上的绑定变量作重新赋值。脏检测的机制没有这个阶段,它没有任何途径在数据变更之后立即得到通知,所以只能在每个事件入口中手动调用apply(),把数据的变更应用到界面上。在真正的Angular实现中,这里先进行脏检测,确定数据有变化了,然后才对界面设值。

    所以,我们在ng-click里面封装真正的click,最重要的作用是为了在之后追加一次apply(),把数据的变更应用到界面上去。

    那么,为什么在ng-click里面调用$digest的话,会报错呢?因为Angular的设计,同一时间只允许一个$digest运行,而ng-click这种内置指令已经触发了$digest,当前的还没有走完,所以就出错了。

    $digest和$apply

    在Angular中,有$apply和$digest两个函数,我们刚才是通过$digest来让这个数据应用到界面上。但这个时候,也可以不用$digest,而是使用$apply,效果是一样的,那么,它们的差异是什么呢?

    最直接的差异是,$apply可以带参数,它可以接受一个函数,然后在应用数据之后,调用这个函数。所以,一般在集成非Angular框架的代码时,可以把代码写在这个里面调用。

    var app = angular.module("test", []);
    
    app.directive("myclick", function() {
        return function (scope, element, attr) {
            element.on("click", function() {
                scope.counter++;
                scope.$apply(function() {
                    scope.counter++;
                });
            });
        };
    });
    
    app.controller("CounterCtrl", function($scope) {
        $scope.counter = 0;
    });

    除此之外,还有别的区别吗?

    在简单的数据模型中,这两者没有本质差别,但是当有层次结构的时候,就不一样了。考虑到有两层作用域,我们可以在父作用域上调用这两个函数,也可以在子作用域上调用,这个时候就能看到差别了。

    对于$digest来说,在父作用域和子作用域上调用是有差别的,但是,对于$apply来说,这两者一样。我们来构造一个特殊的示例:

    var app = angular.module("test", []);
    
    app.directive("increasea", function() {
        return function (scope, element, attr) {
            element.on("click", function() {
                scope.a++;
                scope.$digest();
            });
        };
    });
    
    app.directive("increaseb", function() {
        return function (scope, element, attr) {
            element.on("click", function() {
                scope.b++;
                scope.$digest();    //这个换成$apply即可
            });
        };
    });
    
    app.controller("OuterCtrl", ["$scope", function($scope) {
        $scope.a = 1;
    
        $scope.$watch("a", function(newVal) {
            console.log("a:" + newVal);
        });
    
        $scope.$on("test", function(evt) {
            $scope.a++;
        });
    }]);
    
    app.controller("InnerCtrl", ["$scope", function($scope) {
        $scope.b = 2;
    
        $scope.$watch("b", function(newVal) {
            console.log("b:" + newVal);
            $scope.$emit("test", newVal);
        });
    }]);
    <div ng-app="test">
        <div ng-controller="OuterCtrl">
            <div ng-controller="InnerCtrl">
                <button increaseb>increase b</button>
                <span ng-bind="b"></span>
            </div>
            <button increasea>increase a</button>
            <span ng-bind="a"></span>
        </div>
    </div>

    这时候,我们就能看出差别了,在increase b按钮上点击,这时候,a跟b的值其实都已经变化了,但是界面上的a没有更新,直到点击一次increase a,这时候刚才对a的累加才会一次更新上来。怎么解决这个问题呢?只需在increaseb这个指令的实现中,把$digest换成$apply即可。

    当调用$digest的时候,只触发当前作用域和它的子作用域上的监控,但是当调用$apply的时候,会触发作用域树上的所有监控。

    因此,从性能上讲,如果能确定自己作的这个数据变更所造成的影响范围,应当尽量调用$digest,只有当无法精确知道数据变更造成的影响范围时,才去用$apply,很暴力地遍历整个作用域树,调用其中所有的监控。

    从另外一个角度,我们也可以看到,为什么调用外部框架的时候,是推荐放在$apply中,因为只有这个地方才是对所有数据变更都应用的地方,如果用$digest,有可能临时丢失数据变更。

    脏检测的利弊

    很多人对Angular的脏检测机制感到不屑,推崇基于setter,getter的观测机制,在我看来,这只是同一个事情的不同实现方式,并没有谁完全胜过谁,两者是各有优劣的。

    大家都知道,在循环中批量添加DOM元素的时候,会推荐使用DocumentFragment,为什么呢,因为如果每次都对DOM产生变更,它都要修改DOM树的结构,性能影响大,如果我们能先在文档碎片中把DOM结构创建好,然后整体添加到主文档中,这个DOM树的变更就会一次完成,性能会提高很多。

    同理,在Angular框架里,考虑到这样的场景:

    function TestCtrl($scope) {
        $scope.numOfCheckedItems = 0;
    
        var list = [];
    
        for (var i=0; i<10000; i++) {
            list.push({
                index: i,
                checked: false
            });
        }
    
        $scope.list = list;
    
        $scope.toggleChecked = function(flag) {
            for (var i=0; i<list.length; i++) {
                list[i].checked = flag;
                $scope.numOfCheckedItems++;
            }
        };
    }

    如果界面上某个文本绑定这个numOfCheckedItems,会怎样?在脏检测的机制下,这个过程毫无压力,一次做完所有数据变更,然后整体应用到界面上。这时候,基于setter的机制就惨了,除非它也是像Angular这样把批量操作延时到一次更新,否则性能会更低。

    所以说,两种不同的监控方式,各有其优缺点,最好的办法是了解各自使用方式的差异,考虑出它们性能的差异所在,在不同的业务场景中,避开最容易造成性能瓶颈的用法。


    来源:http://div.io/topic/570

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