Angular开发者指南（六）作用域

什么是作用域？

作用域是引用应用程序模型的对象。它是表达式的执行上下文。作用域以层次结构排列，模仿应用程序的DOM结构，它可以观察表达式和传播事件。

作用域的特征

Scope提供API（$watch）来观察模型改变。

Scope提供API（$apply），通过系统将任何模型更改传播到"AngularJS领域"（控制器，服务，AngularJS事件处理程序）外部的视图中。

Scope可以嵌套以限制对应用程序组件的属性的访问，同时提供对共享模型属性的访问。嵌套的作用域是“子作用域”或“隔离作用域”。 “子作用域”（原型）从其父作用域继承属性。 “隔离作用域”不从父作用域中继承属性。

Scope提供对其评估表达式的上下文。例如{{username}}表达式没有意义，除非根据定义username属性的特定作用域进行求值。

作用域作为数据模型

Scope是应用程序控制器和视图之间的粘合剂。在模板链接阶段，指令在作用域上设置$watch表达式。 $watch允许通知属性更改的指令，这允许指令将更新的值呈现给DOM。

控制器和指令都涉及作用域，但不是互相。这种措施将控制器与指令以及DOM隔离。这是一个重要的点，因为它使控制器被视为不存在，这极大地改善了应用程序的测试环节。

script.js

angular.module('scopeExample', [])

.controller('MyController', ['$scope', function($scope) {

  $scope.username = 'World';

  $scope.sayHello = function() {

    $scope.greeting = 'Hello ' + $scope.username + '!';

  };

}]);

index.html

<div ng-controller="MyController" ng-app="scopeExample">

  Your name:

    <input type="text" ng-model="username">

    <button ng-click='sayHello()'>greet</button>

  <hr>

  {{greeting}}

</div>

在上面的示例中，注意MyController将World指定给作用域的username属性。作用域然后通知输入的分配，然后呈现输入用用户名预填充。这演示了控制器如何将数据写入作用域。

类似地，控制器可以将行为分配给作用域，如sayHello方法所示，当用户单击"greet"按钮时调用。 sayHello方法可以读取username属性并创建一个greeting属性。这表明作用域上的属性在绑定到HTML的input控件时自动更新。

逻辑上{{greeting}}的渲染包括：

检索与在模板中定义{{greeting}}的DOM节点相关联的作用域。在这个示例中，这是与传递到MyController的作用域相同的作用域。（稍后我们将讨论作用域层次结构。）
根据上面检索的作用域计算greeting语表达式，并将结果分配给包含的DOM元素的文本。

可以将作用域及其属性视为用于呈现视图的数据。作用域是所有视图相关的单一真实来源。

从可测试性的角度来看，控制器和视图的分离是可取的，因为它允许我们测试行为而不会被渲染细节分散注意力。

protractor.js

it('should say hello', function() {

  var scopeMock = {};

  var cntl = new MyController(scopeMock);

  // 预测用户名已预填

  expect(scopeMock.username).toEqual('World');

  // 预测我们读新的用户名和问候

  scopeMock.username = 'angular';

  scopeMock.sayHello();

  expect(scopeMock.greeting).toEqual('Hello angular!');

});

作用域层次

每个AngularJS应用程序只有一个根作用域，但可以有任意数量的子作用域。

应用程序可以有多个作用域，因为指令可以创建新的子作用域。创建新作用域时，它们被认为是添加到父作用域的子作用域。这创建了一个树结构，它与它们附加的DOM平行。

当AngularJS计算{{name}}时，它首先查看与name属性的给定元素相关联的作用域。如果没有找到这样的属性，它搜索父作用域，等等，直到达到根作用域。在JavaScript中，这种行为被称为原型继承，而子作用域原型继承自他们的父母。

此示例说明了应用程序中的作用域，以及属性的原型继承。示例后面是描述作用域边界的图。

index.html

<div class="show-scope-demo" ng-app="scopeExample">

  <div ng-controller="GreetController">

    Hello {{name}}!

  </div>

  <div ng-controller="ListController">

    <ol>

      <li ng-repeat="name in names">{{name}} from {{department}}</li>

    </ol>

  </div>

</div>

script.js

angular.module('scopeExample', [])

.controller('GreetController', ['$scope', '$rootScope', function($scope, $rootScope) {

  $scope.name = 'World';

  $rootScope.department = 'AngularJS';

}])

.controller('ListController', ['$scope', function($scope) {

  $scope.names = ['Igor', 'Misko', 'Vojta'];

}]);

style.css

.show-scope-demo.ng-scope,

.show-scope-demo .ng-scope  {

  border: 1px solid red;

  margin: 3px;

}

请注意，AngularJS自动将ng-scope类放置在附加了作用域的元素上。此示例中的定义以红色突出显示新作用域位置。子作用域是必需的，因为repeater计算{{name}}表达式，但是根据表达式的作用域来计算，它会产生不同的结果。同样，{{department}}的计算，它的作用域原型从根作用域继承，因为它是唯一定义了department属性的地方。

从DOM中检索作用域

作用域作为$scope数据属性附加到DOM，并且可以检索以用于调试目的。（这不太可能需要在应用程序内以这种方式检索作用域。）根作用域附加到DOM的位置由ng-app指令的位置定义。通常，ng-app放置在元素上，但也可以放置在其他元素上，例如，只有一部分视图需要由AngularJS控制。

要检查调试器的作用域：

在浏览器中右键单击感兴趣的元素，然后选择“检查元素”。应该看到浏览器调试器与你点击的元素突出显示。
调试器允许以$0变量访问控制台中当前选定的元素。
在控制台中执行检索相关联的作用域：angular.element($0).scope(),

scope()函数仅在$compileProvider.debugInfoEnabled()为true（这是默认值）时可用。

作用域事件传播

作用域可以以类似的方式将事件传播到DOM事件。事件可以广播到当前以及子作用域或发射到当前以及父作用域。

angular.module('eventExample', [])

.controller('EventController', ['$scope', function($scope) {

  $scope.count = 0;

  $scope.$on('MyEvent', function() {

    $scope.count++;

  });

}]);

index.html

<div ng-controller="EventController">

  Root scope <tt>MyEvent</tt> count: {{count}}

  <ul>

    <li ng-repeat="i in [1]" ng-controller="EventController">

      <button ng-click="$emit('MyEvent')">$emit('MyEvent')</button>

      <button ng-click="$broadcast('MyEvent')">$broadcast('MyEvent')</button>

      <br>

      Middle scope <tt>MyEvent</tt> count: {{count}}

      <ul>

        <li ng-repeat="item in [1, 2]" ng-controller="EventController">

          Leaf scope <tt>MyEvent</tt> count: {{count}}

        </li>

      </ul>

    </li>

  </ul>

</div>

作用域生命周期

接收事件的浏览器的正常流程是它执行相应的JavaScript回调。一旦回调完成，浏览器重新呈现DOM并返回等待更多事件。

当浏览器调用JavaScript时，代码在AngularJS执行上下文之外执行，这意味着AngularJS不知道模型修改。为了正确处理模型修改，执行必须使用$apply方法输入AngularJS执行上下文。只有在$apply方法中执行的模型修改才会被AngularJS适当地考虑。例如，如果指令侦听DOM事件，例如ng-click，它必须计算$apply方法中的表达式。

在计算表达式之后，$apply方法执行$digest。在$digest阶段，作用域检查所有$watch表达式，并将它们与先前的值进行比较。这种脏检查是异步完成的。这意味着如$scope.username ="angular"的赋值不会立即导致$watch被通知，而$watch通知被延迟到$digest阶段。这种延迟是可取的，因为它将多个模型更新合并成一个$watch通知，以及保证在$watch通知期间没有其他$watch正在运行。如果$watch改变模型的值，它将强制额外的$digest周期。

创建

根作用域在$injector的应用程序引导期间创建。在模板链接期间，一些指令创建新的子作用域。
观察者注册

在模板链接期间，指令在作用域上注册watches。这些watches将用于将模型值传播到DOM。
模型改变

为了正确观察改变，你应该使它们只在scope.$apply()。 AngularJS API隐式执行此操作，因此在控制器中执行同步工作或使用$http，$timeout或$interval服务进行异步工作时，不需要额外的$apply调用。
改变观察

在$apply结束时，AngularJS对根作用域执行$digest循环，然后在所有子作用域中传播。在$digest周期中，检查所有被$watch监控的表达式或函数的模型改变，如果检测到改变，则调用$watch监听器。
作用域销毁

当不再需要子作用域时，子作用域创建器负责通过scope.$destroy()API销毁它们。这将停止$digest调用传播到子作用域，并允许由子作用域模型使用的内存由垃圾回收器回收。

作用域和指令

在编译阶段，编译器compiler将指令directives与DOM模板匹配。指令通常属于两种类型之一：
观察指令，例如双花括号达式{{expression}}，使用$watch()方法注册监听器。这种类型的指令需要在表达式更改时通知，以便它可以更新视图。
监听器指令，例如ng-click，向DOM注册监听器。当DOM侦听器触发时，指令执行关联的表达式并使用$apply()方法更新视图。

当接收到外部事件（例如用户操作，定时器或XHR）时，必须通过$apply()方法将关联的表达式应用于作用域，以便正确更新所有侦听器。

创建作用域的指令

在大多数情况下，指令和作用域交互，但不创建作用域的新实例。然而，一些指令，例如ng-controller和ng-repeat，创建新的子作用域，并将子作用域附加到相应的DOM元素。

一种特殊类型的作用域是隔离作用域，它不会从父作用域继承原型。这种类型的作用域对于应该与其父作用域隔离的组件指令非常有用。

还要注意，使用.component()帮助程序创建的组件指令始终创建隔离作用域。

控制器和作用域

作用域和控制器在以下情况下相互交互：

控制器使用作用域将控制器方法暴露给模板。
控制器定义可以改变模型（作用域上的属性）的方法（行为）。
控制器可以在模型上注册watch。这些监视在控制器行为执行后立即执行。

作用域$watch性能注意事项

脏检查更改作用域上的属性是AngularJS中的常见操作，因此脏检查函数必须有效。应该注意脏检查函数不要做任何DOM访问，因为DOM访问比JavaScript对象的属性访问慢几个数量级。

作用域$watch延伸

可以使用三种策略进行脏检查：通过引用，按集合内容和按值。策略在它们检测到的变化的种类和它们的性能特征方面不同。

通过引用观察（scope.$watch(watchExpression, listener)当watch表达式返回的整个值切换到新值时检测到更改。如果值是数组或对象，则不会检测到其中的更改。这是最有效的策略。
观察集合内容(scope.$watchCollection(watchExpression, listener))检测在数组或对象内发生的更改：添加，删除或重新排序项目时。检测很浅 - 它不能到达嵌套集合。观察集合内容比通过引用观察更昂贵，因为集合内容的副本需要维护。但是，该策略尝试最小化所需的复制量。
按值观察(scope.$watch(watchExpression，listener，true))检测任意嵌套数据结构中的任何变化。它是最强大的变化检测策略，但也是最昂贵的。每个摘要都需要完全遍历嵌套数据结构，并且需要在内存中保存它的完整副本。

下面是示例的图例

与浏览器事件循环集成

下面的图和下面的例子描述了AngularJS如何与浏览器的事件循环交互。

浏览器的事件循环等待事件到达。事件是用户交互，定时器事件或网络事件（来自服务器的响应）。
事件的回调被执行。这将进入JavaScript上下文。回调可以修改DOM结构。
一旦回调执行，浏览器将保留JavaScript上下文并根据DOM更改重新呈现视图。

AngularJS通过提供自己的事件处理循环来修改正常的JavaScript流程。这将JavaScript分为经典和AngularJS执行上下文。只有在AngularJS执行上下文中应用的操作才能受益于AngularJS数据绑定，异常处理，属性监视等等。还可以使用$apply()从JavaScript中输入AngularJS执行上下文。请记住，在大多数地方（控制器，服务）$apply已经由处理事件的指令调用。只有在实现自定义事件回调或使用第三方库回调时，才需要显式调用 $apply。

通过调用scope.$apply(stimulusFn)进入AngularJS执行上下文，其中stimulusFn是希望在AngularJS执行上下文中执行的工作。
AngularJS执行stimulusFn()，它通常修改应用程序状态。
AngularJS进入$digest循环。循环由两个较小的循环组成，它们处理$evalAsync队列和$watch列表。 $digest循环继续迭代，直到模型稳定，这意味着$evalAsync队列为空，并且$watch列表未检测到任何更改。
$evalAsync队列用于调度需要在当前堆栈帧之外发生的工作，但在浏览器的视图呈现之前。这通常是通过setTimeout(0)完成的，但是setTimeout(0)方法会受到缓慢的影响，并且可能会导致视图闪烁，因为浏览器在每个事件后呈现视图。
$watch列表是一组自上次迭代以来可能已更改的表达式。如果检测到更改，则调用$watch函数，通常使用新值更新DOM。
一旦AngularJS的$digest循环完成，执行离开AngularJS和JavaScript上下文。随后浏览器重新呈现DOM以反映任何更改。

以下是当用户在文本字段中输入文本时，Hello world示例如何实现数据绑定效果的说明。

在编译阶段：

1.ng-model和input指令在控制上设置一个keydown监听器。

2.插值设置一个$watch以通知名称更改。
在运行时阶段：

1.按"X"键使浏览器在输入控件上发出按键事件。

2.输入指令捕获对输入值的更改，并调用$apply（"name ='X';"）来更新AngularJS执行上下文中的应用程序模型。

3.AngularJS应用"name ='X';到模型。

4.$digest循环开始

5.$watch列表检测name属性的更改，并通知插值，这反过来更新DOM。

6.AngularJS退出执行上下文，这反过来退出keydown事件和它的JavaScript执行上下文。

7.浏览器使用更新的文本重新呈现视图。

巴特西

Angular开发者指南（六）作用域

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