此文為原創翻譯，轉載請註明出處！

注

這篇博文主要是寫給新手的，是給那些剛剛開始接觸Angular，並且想了解資料幫定是如何工作的人。如果你已經對Angular比較瞭解了，那強烈建議你直接去閱讀原始碼。

Angular使用者都想知道資料繫結是怎麼實現的。你可能會看到各種各樣的詞彙：$watch,$apply,$digest,dirty-checking...它們是什麼？它們是如何工作的呢？這裡我想回答這些問題，其實它們在官方的文件裡都已經回答了，但是我還是想把它們結合在一起來講，但是我只是用一種簡單的方法來講解，如果要想了解技術細節，檢視原始碼。

讓我們從頭開始吧。

瀏覽器事件迴圈和Angular.js擴充套件

我們的瀏覽器一直在等待事件，比如使用者互動。假如你點選一個按鈕或者在輸入框裡輸入東西，事件的回撥函式就會在javascript直譯器裡執行，然後你就可以做任何DOM操作，等回撥函式執行完畢時，瀏覽器就會相應地對DOM做出變化。 Angular拓展了這個事件迴圈，生成一個有時成為angular context的執行環境（記住，這是個重要的概念），為了解釋什麼是context以及它如何工作，我們還需要解釋更多的概念。

$watch 佇列（$watch list）

每次你繫結一些東西到你的UI上時你就會往$watch佇列裡插入一條$watch。想象一下$watch就是那個可以檢測它監視的model裡時候有變化的東西。例如你有如下的程式碼

index.html

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

在這裡我們有個$scope.user，他被繫結在了第一個輸入框上，還有個$scope.pass，它被繫結在了第二個輸入框上，然後我們在$watch list裡面加入兩個$watch:

controllers.js

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

index.html

Hello,{{World}}

這裡，即便我們在$scope上添加了兩個東西，但是隻有一個繫結在了UI上，因此在這裡只生成了一個$watch. 再看下面的例子： controllers.js

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

index.html

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

這裡又生成了多少個$watch呢？每個person有兩個（一個name，一個age），然後ng-repeat又有一個，因此10個person一共是(2 * 10) +1,也就是說有21個$watch。 因此，每一個繫結到了UI上的資料都會生成一個$watch。對，那這寫$watch是什麼時候生成的呢？ 當我們的模版載入完畢時，也就是在linking階段（Angular分為compile階段和linking階段---譯者注），Angular直譯器會尋找每個directive，然後生成每個需要的$watch。聽起來不錯哈，但是，然後呢？

$digest迴圈（這個digest不知道怎麼翻譯）

還記得我前面提到的擴充套件的事件迴圈嗎？當瀏覽器接收到可以被angular context處理的事件時，$digest迴圈就會觸發。這個迴圈是由兩個更小的迴圈組合起來的。一個處理evalAsync佇列，另一個處理$watch佇列，這個也是本篇博文的主題。 這個是處理什麼的呢？$digest將會遍歷我們的$watch，然後詢問：

• 嘿，$watch，你的值是什麼？
  • 是9。
• 好的，它改變過嗎？
  • 沒有，先生。
• （這個變數沒變過，那下一個）
• 你呢，你的值是多少？
  • 報告，是Foo。
• 剛才改變過沒？
  • 改變過，剛才是Bar。
• （很好，我們有DOM需要更新了）
• 繼續詢問知道$watch佇列都檢查過。

這就是所謂的dirty-checking。既然所有的$watch都檢查完了，那就要問了：有沒有$watch更新過？如果有至少一個更新過，這個迴圈就會再次觸發，直到所有的$watch都沒有變化。這樣就能夠保證每個model都已經不會再變化。記住如果迴圈超過10次的話，它將會丟擲一個異常，防止無限迴圈。 當$digest迴圈結束時，DOM相應地變化。

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>

這裡我們有一個$watch因為ng-click不生成$watch（函式是不會變的）。

• 我們按下按鈕
• 瀏覽器接收到一個事件，進入angular context（後面會解釋為什麼）。
• $digest迴圈開始執行，查詢每個$watch是否變化。
• 由於監視$scope.name的$watch報告了變化，它會強制再執行一次$digest迴圈。
• 新的$digest迴圈沒有檢測到變化。
• 瀏覽器拿回控制權，更新與$scope.name新值相應部分的DOM。

這裡很重要的（也是許多人的很蛋疼的地方）是每一個進入angular context的事件都會執行一個$digest迴圈，也就是說每次我們輸入一個字母迴圈都會檢查整個頁面的所有$watch。

通過$apply來進入angular context

誰決定什麼事件進入angular context，而哪些又不進入呢？$apply！

如果當事件觸發時，你呼叫$apply，它會進入angular context，如果沒有呼叫就不會進入。現在你可能會問：剛才的例子裡我也沒有呼叫$apply啊，為什麼？Angular為了做了！因此你點選帶有ng-click的元素時，時間就會被封裝到一個$apply呼叫。如果你有一個ng-model="foo"的輸入框，然後你敲一個f，事件就會這樣呼叫$apply("foo = 'f';")。

Angular什麼時候不會自動為我們$apply呢？

這是Angular新手共同的痛處。為什麼我的jQuery不會更新我繫結的東西呢？因為jQuery沒有呼叫$apply，事件沒有進入angular context，$digest迴圈永遠沒有執行。

我們來看一個有趣的例子：

假設我們有下面這個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;});

它將foo和bar從controller裡繫結到一個list裡面，每次點選這個元素的時候，foo和bar都會自增1。

那我們點選元素的時候會發生什麼呢？我們能看到更新嗎？答案是否定的。因為點選事件是一個沒有封裝到$apply裡面的常見的事件，這意味著我們會失去我們的計數嗎？不會

真正的結果是：$scope確實改變了，但是沒有強制$digest迴圈，監視foo 和bar的$watch沒有執行。也就是說如果我們自己執行一次$apply那麼這些$watch就會看見這些變化，然後根據需要更新DOM。

如果我們點選這個directive（藍色區域），我們看不到任何變化，但是我們點選按鈕時，點選數就更新了。如剛才說的，在這個directive上點選時我們不會觸發$digest迴圈，但是當按鈕被點選時，ng-click會呼叫$apply，然後就會執行$digest迴圈，於是所有的$watch都會被檢查，當然就包括我們的foo和bar的$watch了。

現在你在想那並不是你想要的，你想要的是點選藍色區域的時候就更新點選數。很簡單，執行一下$apply就可以了：

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

  scope.$apply();});

$apply是我們的$scope（或者是direcvie裡的link函式中的scope）的一個函式，呼叫它會強制一次$digest迴圈（除非當前正在執行迴圈，這種情況下會丟擲一個異常，這是我們不需要在那裡執行$apply的標誌）。

有用啦！但是有一種更好的使用$apply的方法：

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

有什麼不一樣的？差別就是在第一個版本中，我們是在angular context的外面更新的資料，如果有發生錯誤，Angular永遠不知道。很明顯在這個像個小玩具的例子裡面不會出什麼大錯，但是想象一下我們如果有個alert框顯示錯誤給使用者，然後我們有個第三方的庫進行一個網路呼叫然後失敗了，如果我們不把它封裝進$apply裡面，Angular永遠不會知道失敗了，alert框就永遠不會彈出來了。

因此，如果你想使用一個jQuery外掛，並且要執行$digest迴圈來更新你的DOM的話，要確保你呼叫了$apply。

有時候我想多說一句的是有些人在不得不呼叫$apply時會“感覺不妙”，因為他們會覺得他們做錯了什麼。其實不是這樣的，Angular不是什麼魔術師，他也不知道第三方庫想要更新繫結的資料。

使用$watch來監視你自己的東西

你已經知道了我們設定的任何繫結都有一個它自己的$watch，當需要時更新DOM，但是我們如果要自定義自己的watches呢？簡單

來看個例子：

app.js

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

  $scope.updated =-1;

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

index.html

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

這就是我們創造一個新的$watch的方法。第一個引數是一個字串或者函式，在這裡是只是一個字串，就是我們要監視的變數的名字，在這裡，$scope.name(注意我們只需要用name)。第二個引數是當$watch說我監視的表示式發生變化後要執行的。我們要知道的第一件事就是當controller執行到這個$watch時，它會立即執行一次，因此我們設定updated為-1。

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

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

watch的第二個引數接受兩個引數，新值和舊值。我們可以用他們來略過第一次的執行。通常你不需要略過第一次執行，但在這個例子裡面你是需要的。靈活點嘛少年。

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

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

我們想要監視$scope.user物件裡的任何變化，和以前一樣這裡只是用一個物件來代替前面的字串。

呃？沒用，為啥？因為$watch預設是比較兩個物件所引用的是否相同，在例子1和2裡面，每次更改$scope.name都會建立一個新的基本變數，因此$watch會執行，因為對這個變數的引用已經改變了。在上面的例子裡，我們在監視$scope.user，當我們改變$scope.user.name時，對$scope.user的引用是不會改變的，我們只是每次建立了一個新的$scope.user.name，但是$scope.user永遠是一樣的。

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

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

現在有用了吧！因為我們對$watch加入了第三個引數，它是一個bool型別的引數，表示的是我們比較的是物件的值而不是引用。由於當我們更新$scope.user.name時$scope.user也會改變，所以能夠正確觸發。

關於$watch還有很多tips&tricks，但是這些都是基礎。

總結

好吧，我希望你們已經學會了在Angular中資料繫結是如何工作的。我猜想你的第一印象是dirty-checking很慢，好吧，其實是不對的。它像閃電般快。但是，是的，如果你在一個模版裡有2000-3000個watch，它會開始變慢。但是我覺得如果你達到這個數量級，就可以找個使用者體驗專家諮詢一下了

無論如何，隨著ECMAScript6的到來，在Angular未來的版本里我們將會有Object.observe那樣會極大改善$digest迴圈的速度。同時未來的文章也會涉及一些tips&tricks。

另一方面，這個主題並不容易，如果你發現我落下了什麼重要的東西或者有什麼東西完全錯了，請指正（原文是在GITHUB上PR 或報告issue）