淺析Angular變更偵測中的DOM更新機制

變更偵測是Angular中很重要的一部分，也就是模型和視圖之間保持同步。在日常開發過程中，我們無需了解變更偵測，因為Angular都幫我們完成了這一部分工作，讓開發人員更專注於業務實現，提高開發效率和開發體驗。但是如果想要深入使用框架，或者想要寫出高效能的程式碼而不只是實現了功能，就必須要去了解變更檢測，它可以幫助我們更好的理解框架，調試錯誤，提高性能等。 【相關教學推薦：《angular教學》】

Angular的DOM更新機制

我們先來看一個小範例。

當我們點選按鈕的時候，就改變了name屬性，同時DOM自動被更新成新的name值。

那現在有一個問題，如果我改變name的值後，就緊接著把DOM中的innerText輸出出來，它會是什麼值呢？

import { Component, ViewChild, ElementRef } from '@angular/core';

@Component({
  selector: 'my-app',
  templateUrl: './app.component.html',
  styleUrls: [ './app.component.css' ]
})
export class AppComponent  {
  name = 'Empty';

  @ViewChild('textContainer') textContainer: ElementRef;

  normalClick(): void {
    this.name = 'Hello Angular';

    console.log(this.textContainer.nativeElement.innerText);
  }
}

你答對了嗎？

那這兩段程式碼到底發生了什麼事？

如果我們用原生JS來寫這段程式碼，那麼點擊按鈕後的視圖肯定不會發生任何變化，而在Angular中卻讓視圖發生了變化，那它為什麼會自動把視圖更新了呢？這離不開一個叫做zone.js的函式庫，簡單來說，它是對發生值改變的事件做了一些處理，這個會在後面的部分詳細講解，這裡暫時知道這個就可以了。

如果我不想讓這個函式庫做這些處理，Angular也為我們提供了禁用zone.js的方法。

可以在main.ts中設定禁用zone.js。

import { enableProdMode } from '@angular/core';
import { platformBrowserDynamic } from '@angular/platform-browser-dynamic';

import { AppModule } from './app/app.module';
import { environment } from './environments/environment';

if (environment.production) {
  enableProdMode();
}

platformBrowserDynamic().bootstrapModule(AppModule, {
  ngZone: 'noop'
})
  .catch(err => console.error(err));

當我們停用zone.js，視圖並未發生更新。到原始碼找一下視圖更新的相關程式碼。

 */
class ApplicationRef {
    /** @internal */
    constructor(_zone, _injector, _exceptionHandler, _initStatus) {
        this._zone = _zone;
        this._injector = _injector;
        this._exceptionHandler = _exceptionHandler;
        this._initStatus = _initStatus;
        /** @internal */
        this._bootstrapListeners = [];
        this._views = [];
        this._runningTick = false;
        this._stable = true;
        this._destroyed = false;
        this._destroyListeners = [];
        /**
         * Get a list of component types registered to this application.
         * This list is populated even before the component is created.
         */
        this.componentTypes = [];
        /**
         * Get a list of components registered to this application.
         */
        this.components = [];
        this._onMicrotaskEmptySubscription = this._zone.onMicrotaskEmpty.subscribe({
            next: () => {
                this._zone.run(() => {
                    this.tick();
                });
            }
        });
        ...
    }

/**
     * Invoke this method to explicitly process change detection and its side-effects.
     *
     * In development mode, `tick()` also performs a second change detection cycle to ensure that no
     * further changes are detected. If additional changes are picked up during this second cycle,
     * bindings in the app have side-effects that cannot be resolved in a single change detection
     * pass.
     * In this case, Angular throws an error, since an Angular application can only have one change
     * detection pass during which all change detection must complete.
     */
    tick() {
        NG_DEV_MODE && this.warnIfDestroyed();
        if (this._runningTick) {
            const errorMessage = (typeof ngDevMode === 'undefined' || ngDevMode) ?
                'ApplicationRef.tick is called recursively' :
                '';
            throw new RuntimeError(101 /* RuntimeErrorCode.RECURSIVE_APPLICATION_REF_TICK */, errorMessage);
        }
        try {
            this._runningTick = true;
            for (let view of this._views) {
                view.detectChanges();
            }
            if (typeof ngDevMode === 'undefined' || ngDevMode) {
                for (let view of this._views) {
                    view.checkNoChanges();
                }
            }
        }
        catch (e) {
            // Attention: Don't rethrow as it could cancel subscriptions to Observables!
            this._zone.runOutsideAngular(() => this._exceptionHandler.handleError(e));
        }
        finally {
            this._runningTick = false;
        }
    }

}

大致解讀一下，這個ApplicationRef是Angular整個應用程式的實例，在建構函式中，zone（zone函式庫）的onMicrotaskEmpty （從名字上看是一個清空微任務的一個subject）訂閱了一下。在訂閱裡，呼叫了tick()，那tick裡做了什麼呢？

思考： 上次說了最好訂閱不要放到constructor裡去訂閱，這裡怎麼這麼不規範呢？

當然不是，上次我們說的是Angular組件裡哪些應該放constructor，哪些應該放ngOnInit裡的情況。但這裡，ApplicationRef人家是一個service呀，只能將初始化的程式碼放constructor。

在tick函數裡，如果發現這個tick函數正在執行，則會拋出異常，因為這個是整個應用的實例，不能遞歸呼叫。然後，遍歷了所有個views，然後每個view都執行了detectChanges()，也就是執行了下變更偵測，什麼是變更偵測，會在後面詳細講解。緊接著，如果是devMode，再次遍歷所有的views，每個view執行了checkNoChanges()，檢查一下有沒有變化，有變化則會拋錯（後面會詳細說這個問題，暫時跳過）。

那好了，現在也知道怎麼能讓它更新了，就是要呼叫一下ApplicationRef的tick方法。

import { Component, ViewChild, ElementRef, ApplicationRef } from '@angular/core';
@Component({
  selector: 'app-root',
  templateUrl: './app.component.html',
  styleUrls: ['./app.component.scss']
})
export class AppComponent  {
  name = 'Empty';

  @ViewChild('textContainer') textContainer: ElementRef = {} as any;

  constructor(private app: ApplicationRef){}

  normalClick(): void {
    this.name = 'Hello Angular';

    console.log(this.textContainer.nativeElement.innerText);

    this.app.tick();
  }
}

果然，可以正常的更新視圖了。

我們來簡單梳理一下，DOM的更新依賴於tick() 的觸發，zone.js幫助開發者無需手動觸發這個操作。好了，現在可以把zone.js啟用了。

那什麼是變更偵測呢？繼續期待下一篇。

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