Angular项目实战Angular2的脏值检测机制

Posted 2022-03-17 博读代码

Change Detection (变化检测) 是 Angular 2 中最重要的一个特性。当组件中的数据发生变化的时候，Angular 2 能检测到数据变化并自动刷新视图反映出相应的变化。

那么，Angular 2 是如何知道数据发生​了​改变？又是如何知道需要修改的 DOM 位置，准确地用最小范围去修改 DOM 呢？

本期跟大家分享一下，Angular2的脏值检测机制。

​NgZone​

在 Angular 2 中，有一个 NgZone，它是专门为 Angular 2 定制的 zone。

zone.js 这个工具给所有 javascript 异步事件 都提供了一个上下文。zone.js 可以实现异步任务的跟踪、分析、错误记录。NgZone 是基于 Zone 实现的，它是 Zone 派生出来的一个子 Zone，在 Angular 环境内注册的异步事件都运行在这个子 Zone 内 (因为 NgZone 拥有整个运行环境的执行上下文)，它扩展了自有的一些 API，并添加了一些功能性的方法到它的执行上下文中。

在 Angular 源码中，有一个 ApplicationRef_ 类，其作用是用来监听 NgZone 中的 onMicrotaskEmpty 事件。无论何时，只要触发这个事件，那么将会执行一个 tick 方法用来告诉 Angular 去执行变化检测。

Angular 会在初始化的时候调用 zone，下面的代码是 Angular 的 ApplicationRef_ 的构造函数中的一部分，this._zone 是 NgZone 的一个实例。而NgZone 是 zone 的一个简单封装，当异步事件结束的时候由 onMicrotaskEmpty 提示 Angular 更新视图。

this._zone.onMicrotaskEmpty.subscribe(
  next: () => 
    this._zone.run(() =>  this.tick(););
  
);

tick() 函数会对所有附在 ApplicationRef_ 上的视图进行​脏​检查。

这也就是为什么我们在需要手动调用​脏​检查的时候，一般会使用 tick() 或 setTimeout() 的原因。

tick(): void 
  this._views.forEach((view) => view.ref.detectChanges())

用过 Angular 1.x 的同学，应该很清楚，当我们使用第三方库方法或 settimeout 的时候，由于脱离了 angular 上下文了，需要用 $timeout 服务或手动调用 $scope.$digest() 方法来通知视图刷新。

这对于初学者来说，是很麻烦的一件事情。但在 angular2 中，不需要再使用 Angular 1.x 中的 $timeout 服务或手动调用 $scope.$digest() 方法来刷新视图。

那么，Angular 2 是如何做到模型发生变化后，自动通知视图进行刷新呢？

其实在 Angular 2 应用程序启动之前，Zone 采用猴子补丁 (Monkey-patched) 的方式，将 JavaScript 中的异步任务都进行了包装，这使得这些异步任务都能运行在 Zone 的执行上下文中，每个异步任务在 Zone 中都是一个任务。除了提供一些供开发者使用的钩子外，默认情况下 Zone 重写了以下方法：setInterval、clearInterval、setTimeout、clearTimeout

alert、prompt、confirm

requestAnimationFrame、cancelAnimationFrame

addEventListener、removeEventListener

​​脏​检查过程​

在 Angular 中，每一个组件都有它自己的检测器(detector)，用于负责检查其自身模板上绑定的变量，所以每一个组件都可以独立地决定是否进行​脏​检查。

因为在 Angular 中组件是以树的形式组织起来的，相应地，检测器也是一棵树的形状。

当一个异步事件发生时，​脏​检查会从根组件开始，自上而下对树上的所有子组件进行检查。

相比 Angular1 中的带有环的结构，这样的单向数据流效率更高，而且容易预测。

（1）child.component.ts

import  Component, Input  from @angular/core;

@Component(
    selector: exe-child,
    template: `
     <p> text </p>
    `
)
export classChildComponent 
    @Input() text: string;

（2）parent.component.ts

import  Component, Input  from @angular/core;

@Component(
    selector: exe-parent,
    template: `
     <exe-child [text]="name"></exe-child> 
    `
)
export classParentComponent 
    name: string = Semlinker;

（3）app.component.ts

import  Component  from @angular/core;

@Component(
  selector: exe-app,
  template: `
    <exe-parent></exe-parent>
  `
)
export classAppComponent 

上面的例子中，ParentComponent  组件会比 ChildComponent  组件更早执行变化检测。

因此，在执行变化检测时 ParentComponent 组件中的 name 属性，会传递到 ChildComponent 组件的输入属性 text 中。

此时，ChildComponent 组件检测到 text 属性发生变化，因此组件内的 p 元素内的文本值从空字符串变成 ‘Semlinker’ 。

这看起来虽然很简单，但非常重要。另外，对于单次变化检测，每个组件只检查一次。

​​脏​检查策略：OnPush​

现在默认脏检查方法是从根组件开始，遍历所有的子组件进行脏检查，但这种检查方式的性能存在很大问题。

如果我们能让组件只在其输入改变的时候才进行​脏​检查，那性能会得到大大提高。

Angular 提供了 OnPush ​脏​检查策略，可以用下面的方式使用：

@Component(
  selector: todos,
  changeDetection: ChangeDetectionStrategy.OnPush,
  templateUrl: todos.component.html
)
export classTodosComponent
  @Input()
  todos: Todo[];

使用 OnPush 后，组件只有在输入改变的时候才会进行​脏​检查，这里的改变是指：使用 === 判断为 false。

因此在上面的例子中，即使往 todos 数组中通过 push 添加新数据也不会触发​脏​检查，只有给 todos 重新赋值才会触发。

这样子，我们就有机会在​脏​检查中跳过一个组件的子树，减少检查次数。

​小结​

Angular2 在 Zone 的基础上进行封装了自己的 NgZone，实现了脏值检查自动更新的机制，相比于 Angular1 来说使用体验更好。另外，我们也可以根据自己的需要使用 OnPush 进行性能提升。

下期给大家分享更多实战中的点滴，如果大家喜欢 Angular 或对此感兴趣，欢迎各位关注、留言，大家的支持就是我的动力！