$watch How the $apply Runs a $digest

作者：junyuecao |
发表于 8-8 13:39 |
最后更新时间：8-9 02:34

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

原译文地址：http://junyuecao.ap01.aws.af.cm/article/junyuecao/52039f96def0e3be74000002

注

这篇博文主要是写给新手的，是给那些刚刚开始接触Angular，并且想了解数据帮定是如何工作的人。如果你已经对Angular比较了解了，那强烈建议你直接去阅读源代码。

Angular用户都想知道数据绑定是怎么实现的。你可能会看到各种各样的词汇：

$watch

,

$apply

,

$digest

,

dirty-checking

...它们是什么？它们是如何工作的呢？这里我想回答这些问题，其实它们在官方的文档里都已经回答了，但是我还是想把它们结合在一起来讲，但是我只是用一种简单的方法来讲解，如果要想了解技术细节，查看源代码。

让我们从头开始吧。

浏览器事件循环和Angular.js扩展

我们的浏览器一直在等待事件，比如用户交互。假如你点击一个按钮或者在输入框里输入东西，事件的回调函数就会在javascript解释器里执行，然后你就可以做任何DOM操作，等回调函数执行完毕时，浏览器就会相应地对DOM做出变化。
Angular拓展了这个事件循环，生成一个有时成为

angular context

的执行环境（记住，这是个重要的概念），为了解释什么是

context

以及它如何工作，我们还需要解释更多的概念。

$watch 队列（$watch list）

每次你绑定一些东西到你的UI上时你就会往$watch队列里插入一条

$watch

。想象一下

$watch

就是那个可以检测它监视的model里时候有变化的东西。例如你有如下的代码

index.html

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

在这里我们有个

$scope.user

，他被绑定在了第一个输入框上，还有个

$scope.pass

，它被绑定在了第二个输入框上，然后我们在

$watch list

里面加入两个

$watch

:

controllers.js

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

index.html

Hello, {{ World }}

这里，即便我们在

$scope

上添加了两个东西，但是只有一个绑定在了UI上，因此在这里只生成了一个

$watch

.
再看下面的例子：

controllers.js

app.controller('MainCtrl', function($scope) {
$scope.people = [...];
});

index.html

<ul>
<li ng-repeat="person in people">
{{person.name}} - {{person.age}}
</li>
</ul>

这里又生成了多少个

$watch

呢？每个person有两个（一个name，一个age），然后ng-repeat又有一个，因此10个person一共是

(2 * 10) +1

,也就是说有21个

$watch

。
因此，每一个绑定到了UI上的数据都会生成一个

$watch

。对，那这写

$watch

是什么时候生成的呢？
当我们的模版加载完毕时，也就是在linking阶段（Angular分为compile阶段和linking阶段---译者注），Angular解释器会寻找每个directive，然后生成每个需要的

$watch

。听起来不错哈，但是，然后呢？

$digest

循环（这个digest不知道怎么翻译）

还记得我前面提到的扩展的事件循环吗？当浏览器接收到可以被

angular context

处理的事件时，

$digest

循环就会触发。这个循环是由两个更小的循环组合起来的。一个处理

evalAsync

队列，另一个处理

$watch

队列，这个也是本篇博文的主题。
这个是处理什么的呢？

$digest

将会遍历我们的

$watch

，然后询问：

嘿，

$watch

，你的值是什么？
是9。

好的，它改变过吗？
没有，先生。

（这个变量没变过，那下一个）

你呢，你的值是多少？
报告，是

Foo

。

刚才改变过没？
改变过，刚才是

Bar

。

（很好，我们有DOM需要更新了）

继续询问知道

$watch

队列都检查过。

这就是所谓的

dirty-checking

。既然所有的

$watch

都检查完了，那就要问了：有没有

$watch

更新过？如果有至少一个更新过，这个循环就会再次触发，直到所有的

$watch

都没有变化。这样就能够保证每个model都已经不会再变化。记住如果循环超过10次的话，它将会抛出一个异常，防止无限循环。
当

$digest

循环结束时，DOM相应地变化。

例如：

controllers.js

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

$scope.changeFoo = function() {
$scope.name = "Bar";
}
});

index.html

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

这里我们有一个

$watch

因为ng-click不生成

$watch

（函数是不会变的）。

我们按下按钮

浏览器接收到一个事件，进入

angular context

（后面会解释为什么）。

$digest

循环开始执行，查询每个

$watch

是否变化。

由于监视

$scope.name

的

$watch

报告了变化，它会强制再执行一次

$digest

循环。

新的

$digest

循环没有检测到变化。

浏览器拿回控制权，更新与

$scope.name

新值相应部分的DOM。

这里很重要的（也是许多人的很蛋疼的地方）是每一个进入

angular context

的事件都会执行一个

$digest

循环，也就是说每次我们输入一个字母循环都会检查整个页面的所有

$watch

。

通过

$apply

来进入

angular context

谁决定什么事件进入

angular context

，而哪些又不进入呢？

$apply

！

如果当事件触发时，你调用

$apply

，它会进入

angular context

，如果没有调用就不会进入。现在你可能会问：刚才的例子里我也没有调用

$apply

啊，为什么？Angular为了做了！因此你点击带有ng-click的元素时，时间就会被封装到一个

$apply

调用。如果你有一个

ng-model="foo"

的输入框，然后你敲一个

f

，事件就会这样调用

$apply("foo = 'f';")

。

Angular什么时候不会自动为我们

$apply

呢？

这是Angular新手共同的痛处。为什么我的jQuery不会更新我绑定的东西呢？因为jQuery没有调用

$apply

，事件没有进入

angular context

，

$digest

循环永远没有执行。

我们来看一个有趣的例子：

假设我们有下面这个directive和controller

app.js

app.directive('clickable', function() {

return {
restrict: "E",
scope: {
foo: '=',
bar: '='
},
template: '<ul style="background-color: lightblue"><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;
});

它将

foo

和

bar

从controller里绑定到一个list里面，每次点击这个元素的时候，

foo

和

bar

都会自增1。

那我们点击元素的时候会发生什么呢？我们能看到更新吗？答案是否定的。因为点击事件是一个没有封装到

$apply

里面的常见的事件，这意味着我们会失去我们的计数吗？不会

真正的结果是：

$scope

确实改变了，但是没有强制

$digest

循环，监视

foo

和

bar

的

$watch

没有执行。也就是说如果我们自己执行一次

$apply

那么这些

$watch

就会看见这些变化，然后根据需要更新DOM。

试试看吧：http://jsbin.com/opimat/2/

如果我们点击这个directive（蓝色区域），我们看不到任何变化，但是我们点击按钮时，点击数就更新了。如刚才说的，在这个directive上点击时我们不会触发

$digest

循环，但是当按钮被点击时，ng-click会调用

$apply

，然后就会执行

$digest

循环，于是所有的

$watch

都会被检查，当然就包括我们的

foo

和

bar

的

$watch

了。

现在你在想那并不是你想要的，你想要的是点击蓝色区域的时候就更新点击数。很简单，执行一下

$apply

就可以了：

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

scope.$apply();
});

$apply

是我们的

$scope

（或者是direcvie里的

link

函数中的

scope

）的一个函数，调用它会强制一次

$digest

循环（除非当前正在执行循环，这种情况下会抛出一个异常，这是我们不需要在那里执行

$apply

的标志）。

试试看：http://jsbin.com/opimat/3/edit

有用啦！但是有一种更好的使用

$apply

的方法：

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

有什么不一样的？差别就是在第一个版本中，我们是在

angular context

的外面更新的数据，如果有发生错误，Angular永远不知道。很明显在这个像个小玩具的例子里面不会出什么大错，但是想象一下我们如果有个alert框显示错误给用户，然后我们有个第三方的库进行一个网络调用然后失败了，如果我们不把它封装进

$apply

里面，Angular永远不会知道失败了，alert框就永远不会弹出来了。

因此，如果你想使用一个jQuery插件，并且要执行

$digest

循环来更新你的DOM的话，要确保你调用了

$apply

。

有时候我想多说一句的是有些人在不得不调用

$apply

时会“感觉不妙”，因为他们会觉得他们做错了什么。其实不是这样的，Angular不是什么魔术师，他也不知道第三方库想要更新绑定的数据。

使用

$watch

来监视你自己的东西

你已经知道了我们设置的任何绑定都有一个它自己的

$watch

，当需要时更新DOM，但是我们如果要自定义自己的watches呢？简单

来看个例子：

app.js

app.controller('MainCtrl', function($scope) {
$scope.name = "Angular";

$scope.updated = -1;

$scope.$watch('name', function() {
$scope.updated++;
});
});

index.html

<body ng-controller="MainCtrl">
<input ng-model="name" />
Name updated: {{updated}} times.
</body>

这就是我们创造一个新的

$watch

的方法。第一个参数是一个字符串或者函数，在这里是只是一个字符串，就是我们要监视的变量的名字，在这里，

$scope.name

(注意我们只需要用

name

)。第二个参数是当

$watch

说我监视的表达式发生变化后要执行的。我们要知道的第一件事就是当controller执行到这个

$watch

时，它会立即执行一次，因此我们设置updated为-1。

试试看：http://jsbin.com/ucaxan/1/edit

例子2：

app.js

app.controller('MainCtrl', function($scope) {
$scope.name = "Angular";

$scope.updated = 0;

$scope.$watch('name', function(newValue, oldValue) {
if (newValue === oldValue) { return; } // AKA first run
$scope.updated++;
});
});

index.html

<body ng-controller="MainCtrl">
<input ng-model="name" />
Name updated: {{updated}} times.
</body>

watch的第二个参数接受两个参数，新值和旧值。我们可以用他们来略过第一次的执行。通常你不需要略过第一次执行，但在这个例子里面你是需要的。灵活点嘛少年。

例子3：

app.js

app.controller('MainCtrl', function($scope) {
$scope.user = { name: "Fox" };

$scope.updated = 0;

$scope.$watch('user', function(newValue, oldValue) {
if (newValue === oldValue) { return; }
$scope.updated++;
});
});

index.html

<body ng-controller="MainCtrl">
<input ng-model="user.name" />
Name updated: {{updated}} times.
</body>

我们想要监视

$scope.user

对象里的任何变化，和以前一样这里只是用一个对象来代替前面的字符串。

试试看：http://jsbin.com/ucaxan/3/edit

呃？没用，为啥？因为

$watch

默认是比较两个对象所引用的是否相同，在例子1和2里面，每次更改

$scope.name

都会创建一个新的基本变量，因此

$watch

会执行，因为对这个变量的引用已经改变了。在上面的例子里，我们在监视

$scope.user

，当我们改变

$scope.user.name

时，对

$scope.user

的引用是不会改变的，我们只是每次创建了一个新的

$scope.user.name

，但是

$scope.user

永远是一样的。

例子4：

app.js

app.controller('MainCtrl', function($scope) {
$scope.user = { name: "Fox" };

$scope.updated = 0;

$scope.$watch('user', function(newValue, oldValue) {
if (newValue === oldValue) { return; }
$scope.updated++;
}, true);
});

index.html

<body ng-controller="MainCtrl">
<input ng-model="user.name" />
Name updated: {{updated}} times.
</body>

试试看：http://jsbin.com/ucaxan/4/edit

现在有用了吧！因为我们对

$watch

加入了第三个参数，它是一个bool类型的参数，表示的是我们比较的是对象的值而不是引用。由于当我们更新

$scope.user.name

时

$scope.user

也会改变，所以能够正确触发。

关于

$watch

还有很多tips&tricks，但是这些都是基础。

总结

好吧，我希望你们已经学会了在Angular中数据绑定是如何工作的。我猜想你的第一印象是

dirty-checking

很慢，好吧，其实是不对的。它像闪电般快。但是，是的，如果你在一个模版里有2000-3000个

watch

，它会开始变慢。但是我觉得如果你达到这个数量级，就可以找个用户体验专家咨询一下了

无论如何，随着ECMAScript6的到来，在Angular未来的版本里我们将会有

Object.observe

那样会极大改善

$digest

循环的速度。同时未来的文章也会涉及一些tips&tricks。

另一方面，这个主题并不容易，如果你发现我落下了什么重要的东西或者有什么东西完全错了，请指正（原文是在GITHUB上PR 或报告issue）