Angular2核心概念

原文地址： THE CORE CONCEPTS OF ANGULAR 2
作者：Victor Savkin是Angular 2项目最多的提交者。

这篇博客中，我们将介绍Angular 2的三个核心概念：组件化，依赖注入，绑定。

最后更新：2016-01-04

免责声明

Angular 2仍然在开发之中，核心概念不会随之变化，但是相关API可能会随着项目的开发进程发生改变：如果发现博文中某些代码片段无法运行了，请告知我，我会进行更新。

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开始构建APP吧

现在我们描述一下将要构建的应用：它包含了一个科技讲座的列表，你可以通过讲师speaker进行筛选，观看讲座或对讲座进行评分，应用Demo如下：

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组件

你需要定义UI、路由等一系列组件去构建一个Augular 2应用。一个应用中总是存在一个根(主)组件，根组件中包含了其他组件。简而言之，每一个Angular 2应用都有一棵对应的组件树。我们应用的组件树看起来是这样的：

Application是根组件；Filters组件包含一个演讲者speaker姓名输入框和筛选按钮；TalkList是你在Demo中看到的讲座列表；TalkCmp是讲座列表中的一个元素(一个讲座)。

为了理解Angular 2中组件的构成，我们先研究一下TalkCmp：

TalkCmp.ts:

@Component({
  selector: 'talk-cmp',
  directives: [FormattedRating, WatchButton, RateButton],
  templateUrl: 'talk_cmp.html'
})
class TalkCmp {
  @Input() talk: Talk;
  @Output() rate: EventEmitter;
  //...
}

talk_cmp.html

{{talk.title}}
{{talk.speaker}}
<formatted-rating [rating]="talk.rating"></formatted-rating>
<watch-button [talk]="talk"></watch-button>
<rate-button [talk]="talk"></rate-button>

INPUT & OUTPUT 属性

每一个组件都拥有input、output 属性，我们可以在组件中通过属性装饰符语法定义这些属性。

...
class TalkCmp {
  @Input() talk: Talk;
  @Output() rate: EventEmitter;
  //...
}
...

通过input属性，数据可以流入到组件中；通过output属性，数据可以从组件中流出。

Input 和 output 是组件提供的公共API，在应用中初始化组件时你可以使用它们。

<talk-cmp [talk]="someExp" (rate)="eventHandler($event.rating)"></talk-cmp>

通过属性绑定(使用方括号语法)，你可以设置input属性的值；通过事件绑定，(使用圆括号语法)，你可以绑定output属性。

每一个组件总是有一个模板与之对应，模板定义了一个组件在页面中的渲染方式。

@Component({
  selector: 'talk-cmp',
  directives: [FormattedRating, WatchButton, RateButton],
  templateUrl: 'talk_cmp.html'
})

talk_cmp.html

{{talk.title}}
{{talk.speaker}}
<formatted-rating [rating]="talk.rating"></formatted-rating>
<watch-button [talk]="talk"></watch-button>
<rate-button [talk]="talk"></rate-button>

为进行渲染，Angular需要事先知道：渲染中可以使用哪些directives？使用什么样的模板？你可以用templateUrl把模板文件定义在外部文件中，或者使用内联的方式像下面这样进行定义：

...
@Component({
  selector: 'talk-cmp',
  directives: [FormattedRating, WatchButton, RateButton],
  template: `
    {{talk.title}}
    {{talk.speaker}}
    <formatted-rating [rating]="talk.rating"></formatted-rating>
    <watch-button [talk]="talk"></watch-button>
    <rate-button [talk]="talk"></rate-button>
  `
})
...

生命周期

Angular 2为组件定义了完整的生命周期，你可以在组件各个生命周期中进行介入。在TalkCmp组件中，我们没有订阅其生命周期中的事件，这并不代表其他组件不能。下面例子中的组件会在input属性变化时收到通知。

@Component({selector: 'cares-about-changes'})
class CareAboutChanges {
  @Input() field1;
  @Input() field2;
  onChange(changes) {
    //..
  }
}

服务提供者

一个组件可以包含一系列服务提供者，其子组件也可以使用这些服务。

@Component({
  selector: 'conf-app',
  providers: [ConfAppBackend, Logger]
})
class TalksApp {
  //...
}

class TalksCmp {
  constructor(backend:ConfAppBackend) {
    //...
  }
}

上面的例子中，我们在根组件中声明了后端服务(即服务器通信)和日志服务，这样在应用中我们都可以使用这些服务。接下来talksCmp组件注入后端服务(因为ConfAppBackend在根组件中做过声明)。
我们会在本文的第二部分详细地介绍依赖注入，这里我们只用了解：通过组件进行依赖注入的设置。

宿主元素

为了将Angular组件渲染成DOM树，需要将Angular组件与一个DOM元素相关联，我们把这样的DOM元素称为：宿主元素。

组件可以与宿主元素进行如下方式的交互：

• 监听宿主元素事件

• 更改宿主元素属性

• 调用宿主元素方法

下面这个组件中，通过HostListener监听宿主元素的输入事件，然后去除输入值两端的空格，并将其存储。Angular 会时时保持DOM元素与存储值的一致性。

@Component({selector: 'trimmed-input'})
class TrimmedInput {
  @HostBinding() value: string;

  @HostListener("input", "$event.target.value")
  onChange(updatedValue: string) {
    this.value = updatedValue.trim();
  }
}

请注意，上面的例子中我对DOM元素进行操作。Angular 2致力于提供更高层面的抽象接口：我们可以将Angular 2应用映射到原生平台(比如iOS、Android)或者浏览器中。

这个理念极为重要，因为：

• 我们可以更为方便地重构应用(与DOM解耦)

• 可以脱离DOM进行大多数单元测试。测试脚本会变得更加利于理解和编写，测试效率也会显著提升

• 可以在web worker中运行Angular 2应用

• 可以脱离浏览器环境，例如使用NativeScript可以在iOS、Android平台运行Angular 2应用

但是有些时候，我们还是需要和DOM直接打交道。Angular 2 提供了这类接口，不过我们希望你能尽可能少地使用它们。

组件是定义完备的

组件由下面这些部分构成：

• 组件知道如何与宿主元素进行交互

• 组件知道如何对自身进行渲染

• 组件可以进行依赖注入的设置

• 组件有定义inputs和outputs属性的接口

这些部分让Angular 2元素具备了自我完备定义的能力，我们可以独立地初始化一个组件，因为组件是定义完备的。

任意组件都可以bootstrap一个应用；任意组件都可以绑定在特定路由之上并渲染。任意组件可以被其他组件直接使用。虽然我们定义的接口更少了，的但是带来了高可复用性。

那么DIRECTIVES呢?

如果你熟悉Angular 1，你一定会问：“directives去哪里了？”

其实，directives一直都在。组件是最为重要的directives，但并不是唯一的directives。组件是具有模板的directive，你可以使用装饰器语法来定义没有模板的directive。

小结

组件是构建 Angular 2应用的基础：

• 它们有定义inputs和outputs属性的接口

• 有完整的生命周期

• 是定义完备的

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依赖注入

现在讨论 Angular 的另一个重要基石——依赖注入。

依赖注入背后的思想很简单：如果一个组件依赖一项服务，那么组件不应该去直接生成这个服务实例。通过在构造方法constructor中注入，框架(指 Angular 2的 DI 框架)会把服务提供给你。面向接口编程而非实现进行编程，可以降低代码的耦合度，提高可测试性(比如mocking数据)，带来诸多其他好处。

Angular 2与生俱来拥有一个依赖注入模块(当然该模块可以脱离Angular 2与其他库结合使用)。我们试着从下面的组件了解如何进行依赖注入。这个组件会渲染讲座列表。

@Component({
  selector: 'talk-list',
  templateUrl: 'talks.html'
})
class TalkList {
  constructor() {
    //..获取数据
  }
}

talks.html

<h2>Talks:</h2>
<div *ngFor="#t of talks">
  {{t.name}}
</div>

让我们构造一个服务来提供模拟数据：

class TalksAppBackend {
  fetchTalks() {
    return [
      { name: 'Are we there yet?' },
      { name: 'The value of values' }
    ];
  }
}

我们如何调用这个服务？一种实现是：在我们的组件中创建一个服务对象的实例，并调用实例方法：

class TalkList {
  constructor() {
    var backend = new TalksAppBackend();
    this.talks = backend.fetchTalks();
  }
}

作为应用Demo来说，这么做没有问题。但是真实应用中这的确不是一个很好的解决方案。TalksAppBackend的作用不单单是返回一个讲座对象的数组，它同样需要通过http请求获得数据：在单元测试中，我们理应需要发起http请求。
问题在于：我们在TalkList中创建TalksAppBackend的实例造成了代码的耦合(从面向对象单一职责的原则看，TalkList不应该关心TalksAppBackend的具体实现)。

通过在构造方法中注入TalksAppBackend可以解决这个问题，注入的服务可以在测试中简单地替换，比如下面这样：

class TalkList {
  constructor(backend:TalksAppBackend) {
    this.talks = backend.fetchTalks();
  }
}

代码告知 AngularTalksList 依赖于 TalksAppBackend。我们同样需要告知Angular 如何创建 TalksAppBackend服务。通过在组件中加入providers属性可以完成这个工作。

@Component({
  selector: 'talk-list',
  templateUrl: 'talks.html',
  providers: [TalksAppBackend]
})
class TalkList {
  constructor(backend:TalksAppBackend) {
   this.talks = backend.fetchTalks();
  }
}

TalksAppBackend服务需要在TalkList或者它的祖先组件中进行声明。如果你习惯于 Angular 1 的编程风格，你可以在根组件中设置所有的providers。这样，所有的组件都可以直接使用这些服务了。

@Component({
  selector: 'talk-app',
  providers: [TalksAppBackend] // 在根组件中注册，之后所有应组件都可以直接注入这些服务。
})
class Application {
}

@Component({
  selector: 'talk-list'
})
class TalkList {
  constructor(backend:TalksAppBackend) {
   this.talks = backend.fetchTalks();
  }
}

统一的依赖注入接口

Angular 1 和 Angular 2都有各自的依赖注入模块。在Angular 1中，框架提供了好几种依赖注入接口，有按照位置注入的(如 element)，有按照名称注入的，有一点让人困惑。Angular 2提供了单一的依赖注入接口。所有依赖注入都在组件的构造方法中完成。

比如，下面的组件注入了TalksAppBackend(一般都是单例的)，ElementRef(对于每一个组件都不同)。

class TalksList {
  constructor(elRef:ElementRef, backend:TalksAppBackend) {
  }
}

我们对于全局或者本地的依赖注入都使用同样的接口，即便是在一个组件中注入其他的组件。

class Component {
  constructor(ancestor:AncestorCmp) {
  }
}

小结

我们并不会在使用依赖注入后马上受益。但然后随着应用复杂度的增加，使用依赖注入会越来越重要。

依赖注入使得我们面向接口而不是实现进行编程，大大降低了代码的耦合性，提高了可测试性。同时Angular 2提供了统一的依赖注入接口。

属性绑定

Angular通过属性绑定自动同步组件树、模型和组件树对应的DOM结构，为了理解其重要性，我们再回顾一下第一节中的应用。

我们知道，用户在输入演讲者speaker后，会产生一颗组件树，以及对应的模型。假设模型是简单的Javascript对象，并且看起来是这个样子：

{
  filters: {
    speaker: "Rich Hickey",
  }
  talks: [
    {
      title: "Are we there yet?",
      speaker: "Rich Hickey",
      yourRating: null,
      avgRating: 9.0
    }
  ]
}

我们试着来改变模型。假设我看了这个演讲Are we there yet?并且觉得很赞，给了9.9的评分，模型会变为下面的结构。

{
  filters: {
    speaker: "Rich Hickey",
  }
  talks: [
    {
      title: "Are we there yet?",
      speaker: "Rich Hickey",
      yourRating: 9.9,
      avgRating: 9.0?
    }
  ]
}

如果我需要找到依赖于这个值(我的评分)的所有部分并且更新它们，过程繁琐且易出错。我们希望应用能够自动地映射值的改变，而属性绑定正好能够赋予我们。

在虚拟机每一循环周期的末尾，Angular会检查组件树中的每一个组件，更确切地说，它将会检查每一个绑定的属性(所有[]和{})，并且更新这些组件，在更新组件的同时，Angular也会依照组件树更新对应的DOM结构。

仅仅使用了属性绑定的input属性可以被更新。

ZONES

Angular 1中我们需要通过scope.$apply告知框架进行脏值检查。Angular 2 通过使用 Zone.js 进行脏值检查，这意味着在使用第三方库时，你再也不需要使用scope.$apply进行脏值检查了，全部交给框架就好了。

小结

Angular 2 通过属性绑定，同步组件树、模型和组件树对应的DOM结构。
Angular 2 使用 Zone.js 来获知进行同步的时间点。

总结

Directives特别是组件，是 Angular 2 中最重要的部分：它们是构建 Angular 2 应用的基础。组件时定义完备的，可以通过接口定义组件的inputs、outputs属性。组件通过私有API，来在组件各个生命周期产生钩子。组件可以与宿主元素进行交互。当组件需要依赖其他服务或组件时，Angular 提供了依赖注入。组件树，是 Angular 2的核心，使用属性绑定和Zone.js使得Angular 2的开发更加便捷。

在开始 Angular 2 之前请先充分地理解上面这些概念。当然实际工程中需要的知识远不止这些，这也是为什么我们在 Angular 2 核心的基础上又构建了一系列模块的原因，它们使得开发体验更加愉悦，这些模块包括：

• 处理表单和输入的模块

• http模块

• 强大的路由模块

• 对动画的支持的模块

• 基于material设计风格的UI组件

• 用以进行单元测试、端对端和性能测试的工具集

还有许多特性尚在开发之中，目前为止进展顺利。

拓展资料

• angular.io 中有快速教程，手把手指南和API文档。

• Brian Ford对Zone的介绍： 如果你想深入了解Zone.js可以去看这个视频(需要翻墙%>_<%)。

• Angular 2中的脏值检查：深度解析了神奇的属性绑定背后的脏值检查。