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AngularJs Scope詳解及示例代碼

更新時間：2016年09月01日 17:51:49 作者：Lcllao

本文主要介紹AngularJs Scope的知識，這里整理了詳細(xì)資料及示例代碼，有興趣的小伙伴可以參考下

一、什么是Scope？

　　scope（http://code.angularjs.org/1.0.2/docs/api/ng.$rootScope.Scope）是一個指向應(yīng)用model的object。它也是expression（http://www.cnblogs.com/lcllao/archive/2012/09/16/2687162.html）的執(zhí)行上下文。scope被放置于一個類似應(yīng)用的DOM結(jié)構(gòu)的層次結(jié)構(gòu)中。scope可以監(jiān)測（watch,$watch）expression和傳播事件。

二、scope的特性

scope提供$watch API（http://code.angularjs.org/1.0.2/docs/api/ng.$rootScope.Scope#$watch），用于監(jiān)測model的變化。
scope提供$apply API（http://code.angularjs.org/1.0.2/docs/api/ng.$rootScope.Scope#$apply），在“Angular realm”（controller、server、angular event handler）之外，從系統(tǒng)到視圖傳播任何model的變化。
scope可以在提供到被共享的model屬性的訪問的時候，被嵌入到獨(dú)立的應(yīng)用組件中。scope通過（原型），從parent scope中繼承屬性。
scope在expression求值之時提供上下文環(huán)境。例如，{{username}}表達(dá)式是無意義的，除非它與一個特定的定義了”username”屬性的scope一起進(jìn)行求值。

三、Scope as Data-Model（scope作為數(shù)據(jù)模型）

　　scope是在應(yīng)用controller與view之間的紐帶。在模版linking（http://www.cnblogs.com/lcllao/archive/2012/09/04/2669802.html）的階段，directive（http://www.cnblogs.com/lcllao/archive/2012/09/09/2677190.html）在scope中設(shè)置$watch表達(dá)式。$watch讓directive能夠得知屬性的變化，使得directive將更新后的值渲染到DOM中。

　　controller和directive兩者都與scope有引用，但它們兩者之間沒有（引用）（Both controllers and directives have reference to the scope, but not to each other）。這樣的安排，將controller從directive和DOM中隔離開來。這是一個重要的地方，因為它讓controller與view是隔離的，極大地提升了應(yīng)用的可測試性（greatly improves the testing story of the applications）。

<!DOCTYPE HTML>
<html lang="zh-cn" ng-app>
<head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>data-model</title>
 <style type="text/css">
  .ng-cloak {
   display: none;
  }
 </style>
</head>
<body class="ng-cloak">
<div ng-controller="MyController">
 你的名字： <input type="text" ng-model="username"/>
 <button ng-click="sayHello()">歡迎</button>
 <hr/>
 {{greeting}}
</div>
<script src="../angular-1.0.1.js" type="text/javascript"></script>
<script type="text/javascript">
 function MyController($scope) {
  $scope.username = "My Little Dada";
  $scope.sayHello = function() {
   $scope.greeting = "Hello~" + $scope.username + "!";
  };
 }
</script>
</body>
</html>

　　在上面的例子中我們可以注意到MyController以”My Little Dada”對scope中的username屬性進(jìn)行賦值。然后，scope通知input進(jìn)行賦值，將username的值預(yù)先填入input中。這展示了controller如何做才能夠?qū)懭霐?shù)據(jù)到scope中。

　　相似地，controller可以將行為附加在scope中，正如那個當(dāng)用戶點(diǎn)擊“歡迎”按鈕時觸發(fā)的sayHello方法一樣。sayHello方法可以讀取username屬性，也可以創(chuàng)建greeting屬性。這表明，當(dāng)它們綁定到HTML input控件時，scope中的屬性會自動更新。

　　邏輯上，顯示{{greeting}}涉及以下兩點(diǎn)：

與定義了{(lán){greeting}}表達(dá)式的模版DOM節(jié)點(diǎn)一起檢索scope。在這個例子中，這個scope與傳遞到MyController中的scope是相同的。（我們在稍后將會討論scope的層次結(jié)構(gòu)）
通過之前檢索的scope，對greeting表達(dá)式進(jìn)行求值，然后將結(jié)果作為封閉DOM元素的text的值。

　　我們可以認(rèn)為，scope和它自己的屬性可以作為數(shù)據(jù)，用于渲染視圖。scope是所有和view相關(guān)的東西單一的真相來源（The scope is the single source-of-truth for all things view related）。

　　從可測試性來看，controller和view的分離是值得欣喜的，因為它允許我們在沒有渲染細(xì)節(jié)的干擾下（專注于）測試行為。

it('should say hello', function() {
 var scopeMock = {};
 var cntl = new MyController(scopeMock);
 
 // Assert that username is pre-filled
 expect(scopeMock.username).toEqual('World');
 
 // Assert that we read new username and greet
 scopeMock.username = 'angular';
 scopeMock.sayHello();
 expect(scopeMock.greeting).toEqual('Hello angular!');
});

四、Scope Hierarchies（scope層次結(jié)構(gòu)）

　　每一個angular應(yīng)用有且只有一個root scope，但可以擁有多個child scope。

　　應(yīng)用可以擁有多個child scope，因為一些directive會創(chuàng)建新的child scope（參考directive文檔，查看哪些directive可創(chuàng)建新的scope，如ng-repeat）。當(dāng)新的scope被創(chuàng)建后，他們將作為一個child scope，加入到parent scope中。這樣，創(chuàng)建了一個與它們附屬的DOM相似的樹結(jié)構(gòu)。

　　當(dāng)angular對{{username}}求值時，它首先查看與當(dāng)前元素關(guān)聯(lián)的scope的username屬性。如果沒有找到對應(yīng)的屬性，它將會一直向上搜索parent scope，直到到達(dá)root scope。在javascript中，這個行為被稱為“原型繼承”，child scope典型地繼承自它們的parent。

　　這個例子說明應(yīng)用中的scope（是怎樣的），屬性的原型繼承。

<!DOCTYPE HTML>
<html lang="zh-cn" ng-app>
<head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>scope-hierarchies</title>
 <style type="text/css">
  .ng-cloak {
   display: none;
  }
  .ng-scope {
   border: 1px dashed red;
  }
 </style>
</head>
<body class="ng-cloak">
<div ng-controller="MyController">
 經(jīng)理：{{employee.name}} [{{department}}] <br/>
 報告：
 <ul>
  <li ng-repeat="employee in employee.reports">
   {{employee.name}} [{{department}}]
  </li>
 </ul>
 <hr/>
 {{greeting}}
</div>
<script src="../angular-1.0.1.js" type="text/javascript"></script>
<script type="text/javascript">
 function MyController($scope) {
  $scope.department = "某部";
  $scope.employee = {
   name:"My Little Dada",
   reports: [
    {name:"Lcllao"},
    {name:"那個誰^o^"}
   ]
  };
 }
</script>
</body>
</html>

　　注意，angular自動放置ng-scope class到與scope粘附的元素中。<style>定義在上面的例子中，通過紅色的虛線，高亮新的scope的范圍。因為repeater對{{employee.name}}表達(dá)式求值，child scope是必須的，但取決于表達(dá)式在哪一個scope進(jìn)行求值，不同的scope有不同的結(jié)果。相似地，{{department}}的值是從root scope中原型繼承得來的，只有在那個地方有，才有department屬性的定義。

五、Retrieving Scopes from the DOM（從DOM中檢索scope）

　　scope作為$scope數(shù)據(jù)屬性附加到DOM中，可以被用于以調(diào)試作為目的的檢索。（在應(yīng)用中通過這個方式檢索Scope是不可能的。）附加到的DOM的root scope的位置是通過ng-app directive的位置定義的。通常ng-app是放置在<html>元素中，但它也可以放置在其他元素中，例如，只有一部分視圖需要被angular控制。

　　在debugger中查看scope：

1. 在瀏覽器中，對著感興趣的元素點(diǎn)擊右鍵，選擇“查看元素”。我們可以看到瀏覽器debugger高亮了我們選中的元素。

2. debugger允許我們在console中通過$0變量去訪問當(dāng)前選擇的元素。

3. 想查看關(guān)聯(lián)的scope，我們可以在console中輸入：angular.element($0).scope()

六、Scope Events Propagation（Scope事件傳播）

　　scope可以以類似于DOM事件的方式進(jìn)行事件傳播。事件可以被broadcast（http://code.angularjs.org/1.0.2/docs/api/ng.$rootScope.Scope#$broadcast）到child scope或者emit（http://code.angularjs.org/1.0.2/docs/api/ng.$rootScope.Scope#$emit）到parent scope中。（當(dāng)前scope如果有監(jiān)聽，也會執(zhí)行）

<!DOCTYPE HTML>
<html lang="zh-cn" ng-app>
<head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>scope-event-propagation</title>
 <style type="text/css">
  .ng-cloak {
   display: none;
  }
 </style>
</head>
<body class="ng-cloak">
<div ng-controller="MyController">
 root scope count:{{count}}
 <ul>
  <li ng-repeat="i in [1]" ng-controller="MyController">
   <button ng-click="$emit('MyEvent')">$emit("MyEvent")</button>
   <button ng-click="$broadcast('MyEvent')">$broadcast("MyEvent")</button>
   <br/>
   middle scope count:{{count}}
   <ul>
    <li ng-repeat="item in [1,2]" ng-controller="MyController">
     Leaf scope count:{{count}}
    </li>
   </ul>
  </li>
 </ul>
</div>
<script src="../angular-1.0.1.js" type="text/javascript"></script>
<script type="text/javascript">
 function MyController($scope) {
  $scope.count = 0;
  $scope.$on("MyEvent", function() {
   $scope.count++;
  });
 }
</script>
</body>
</html>

七、Scope Life Cycle（scope生命周期）

　　瀏覽器正常的事件流中，當(dāng)瀏覽器接收到事件后，它會執(zhí)行一個相應(yīng)的javascript回調(diào)。一旦回調(diào)函數(shù)執(zhí)行完畢后，瀏覽器將會重繪DOM，并返回到繼續(xù)等待事件的狀態(tài)。

　　當(dāng)瀏覽器在angular執(zhí)行環(huán)境外調(diào)用javascript代碼時，這意味著angular是不知道m(xù)odel的改變的。要正確處理model的修改，這個命令必須通過使$apply方法進(jìn)入angular執(zhí)行環(huán)境。只有在$apply方法中的model變更，才會正確地被angular統(tǒng)計。例如，一個directive監(jiān)聽了DOM事件，例如ng-click，它必須在$apply方法中對表達(dá)式進(jìn)行求值。

　　在對表達(dá)式求值之后，$apply方法執(zhí)行一個$digest。在$digest階段里，scope檢查所有$watch監(jiān)聽的表達(dá)式，將現(xiàn)在的值與舊的值作比較。臟檢查（dirty checking）是異步的。這意味著賦值語句（例如$scope.username=”angular”）將不會馬上導(dǎo)致一個$watch被通知，反而，$watch的通知將會延遲到$digest階段。這個延遲是必須的，因為它把多個model更新聯(lián)合到一個$watch通知中，這保證了在$watch通知的過程中，沒有其他$watch在執(zhí)行。如果一個$watch改變了model的值，那么它將會強(qiáng)制增加一個$digest周期。

　　1) Creation（創(chuàng)建scope）

　　　　root scope是在應(yīng)用啟動的過程中，被$injector（http://code.angularjs.org/1.0.2/docs/api/AUTO.$injector）創(chuàng)建的。在模版linking的過程中，一些directive會創(chuàng)建新的child scope。

　　2) Watcher registration（注冊watcher）

　　　　在模版linking過程中，directive在scope中注冊$watch。這些watch將會被用作向DOM傳播model的值。

　　3) Model mutation（Model變化）

　　　　為了讓變化被正確地檢測，我們需要將他們包裹在scope.$apply中。（angular API 已經(jīng)隱式地做了這部操作，所以，當(dāng)在controller中做同步的工作或者與$http或者$timeout一起做異步工作的時候，不需要額外的$apply調(diào)用）。

　　4) Mutation observation（變化監(jiān)測）

　　　　在$apply的結(jié)尾，angular會在root scope執(zhí)行一個$digest周期，這將會傳播到所有child scope中。在$digest周期中，所有注冊了$watch的表達(dá)式或者function都會被檢查，判斷model是否發(fā)生了改變，如果改變發(fā)生了，那么對應(yīng)的$watch監(jiān)聽器將會被調(diào)用。

　　5) Scope destruction（scope銷毀）

　　　　當(dāng)child scope不再是必須的時候，child scope的產(chǎn)生者有責(zé)任通過scope.$destroy() API銷毀它們（child scope）。這將會停止$digest的調(diào)用傳播傳播到child scope中，讓被child scope model使用的內(nèi)存可以被gc（garbage collector）回收。

1. Scopes and Directives

　　在編譯階段中，compiler依靠DOM模版匹配directive。directive通?？梢苑譃閮纱箢悾?/p>

觀察型directive（Observing directives），例如dobule-curly表達(dá)式{{expression}}，使用$watch方法注冊監(jiān)聽器。無論什么時候，表達(dá)式（的值）發(fā)生改變，這類directive必須被通知，從而更新view。
監(jiān)聽型directive（Listener directive），例如ng-click，注冊一個監(jiān)聽器到DOM中。當(dāng)DOM的監(jiān)聽器觸發(fā)時，directive會執(zhí)行相關(guān)的表達(dá)式，并通過使用$apply方法更新視圖。

　　當(dāng)一個外部的事件（例如用戶動作、timer或者XHR）被監(jiān)聽到，相關(guān)的expression必須通過$apply方法應(yīng)用到scope中，讓所有監(jiān)聽器能夠正確地更新。

2. Directives that Create Scopes

　　在大多數(shù)的情況中，directive和scope是相互影響的，但不會創(chuàng)建新的scope實例。然而，一些directive（例如ng-controller和ng-repeat）會創(chuàng)建新scope，附加child scope到對應(yīng)的DOM元素中。我們通過使用angular.element(aDomElement).scope()查看任意DOM元素的scope。

3. Controllers and Scopes

　　在以下的情況中，scope與controller是相互影響的：

controller使用scope暴露controller方法到模版中（查看ng-controller（http://code.angularjs.org/1.0.2/docs/api/ng.directive:ngController））。
controller定義方法（行為），可以改變model（scope上的屬性）。
controller可能在model中注冊watch。這些watch會在controller行為執(zhí)行之后馬上執(zhí)行。

4. Scope $watch Performance Considerations（Scope $watch的性能考慮）

　　在angular中，為了檢測屬性的變化而對scope進(jìn)行臟檢測（Dirty checking），是一個普遍的操作。為此，這要求dirty checking函數(shù)必須是高效的。應(yīng)小心dirty checking函數(shù)不要做任何DOM訪問操作，因為DOM訪問的速度比訪問javascript對象屬性的速度要慢好幾個數(shù)量級。

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