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再谈Angular4 脏值检测(性能优化)

2018-05-01 00:37 来源:www.xiazaiwo.net 编辑:admin

Summary

Angular 4的脏值检测是个老话题了,而理解这个模型是做Angular性能优化的基础。因此,今天我们再来聊聊Angular 4脏值检测的原理,并看看性能优化的小提示。

进入点 - Zone.js

Angular 4是一个MVVM框架。数据模型(Model)转换成视图模型(ViewModel)后,绑定到视图(View)上渲染成肉眼可见的页面。因此,发现数据模型变化的时间点是更新页面的关键,也是调用脏值检测的关键。

经过分析,工程师们发现,数据的变化往往由macrotask和microtask等异步事件引起。因此,通过重写浏览器所有的异步API,就能从源头有效地监听数据变化。Zone.js就是这样一个猴子脚本(Monkey Patch)。Angular 4使用了一个定制化的Zone(NgZone),它会通知Angular可能有数据变化,需要更新视图中的数据(脏值检测)。

脏值检测(Change Detection)

脏值检测的基本原理是存储旧数值,并在进行检测时,把当前时刻的新值和旧值比对。若相等则没有变化,反之则检测到变化,需要更新视图。

Angular 4把页面切分成若干个Component(组件),组成一棵组件树。进入脏值检测后,从根组件自顶向下进行检测。Angular有两种策略:Default和OnPush。它们配置在组件上,决定脏值检测过程中不同的行为。

Default - 缺省策略

ChangeDetectionStrategy.Default。它还意味着一旦发生可能有数据变化的事件,就总是检测这个组件。

脏值检测的操作基本上可以理解为以下几步。1)更新子组件绑定的properties,2)调用子组件的NgDoCheck和NgOnChanges生命周期钩子(Lifecycle hook),3)更新自己的DOM,4)对子组件脏值检测。这是一个从根组件开始的递归方程。

// This is not Angular code
function changeDetection(component) {
 updateProperties(component.children);
 component.children.forEach(child => {
  child.NgDoCheck();
  child.NgOnChanges();
 };
 updateDom(component);
 component.children.forEach(child => changeDetection(child));
}

我们开发者会非常关注DOM更新的顺序,以及调用NgDoCheck和NgOnChanges的顺序。可以发现:

  1. DOM更新是深度优先的
  2. NgDoCheck和NgOnChanges并不是(也不是深度优先)

OnPush - 单次检测策略

ChangeDetectionStrategy.OnPush。只在Input Properties变化(OnPush)时才检测这个组件。因此当Input不变时,它只在初始化时检测,也叫单次检测。它的其他行为和Default保持一致。

需要注意的是,OnPush只检测Input的引用。Input对象的属性变化并不会触发当前组件的脏值检测。

虽然OnPush策略提高了性能,但也是Bug的高发地点。解决方案往往是将Input转化成Immutable的形式,强制Input的引用改变。

Tips

数据绑定

Angular有3种合法的数据绑定方式,但它们的性能是不一样的。

直接绑定数据

<ul>
 <li *ngFor="let item of arr">
  <span>Name {{item.name}}</span>
  <span>Classes {{item.classes}}</span><!-- Binding a data directly. -->
 </li>
</ul>

大多数情况下,这都是性能最好的方式。

绑定一个function调用结果

<ul>
 <li *ngFor="let item of arr">
  <span>Name {{item.name}}</span>
  <span>Classes {{classes(item)}}</span><!-- Binding an attribute to a method. The classes would be called in every change detection cycle -->
 </li>
</ul>

在每个脏值检测过程中,classes方程都要被调用一遍。设想用户正在滚动页面,多个macrotask产生,每个macrotask都至少进行一次脏值检测。如果没有特殊需求,应尽量避免这种使用方式。

绑定数据+pipe

<ul>
 <li *ngFor="let item of instructorList">
  <span>Name {{item.name}}</span>
  <span>Classes {{item | classPipe}}</span><!-- Binding data with a pipe -->
 </li>
</ul>

它和绑定function类似,每次脏值检测classPipe都会被调用。不过Angular给pipe做了优化,加了缓存,如果item和上次相等,则直接返回结果。

NgFor

多数情况下,NgFor应该伴随trackBy方程使用。否则,每次脏值检测过程中,NgFor会把列表里每一项都执行更新DOM操作。

@Component({
 selector: 'my-app',
 template: `
  <ul>
   <li *ngFor="let item of collection;trackBy: trackByFn">{{item.id}}</li>
  </ul>
  <button (click)="getItems()">Refresh items</button>
 `,
})
export class App {
 collection;
 constructor() {
  this.collection = [{id: 1}, {id: 2}, {id: 3}];
 }
  
 getItems() {
  this.collection = this.getItemsFromServer();
 }
  
 getItemsFromServer() {
  return [{id: 1}, {id: 2}, {id: 3}, {id: 4}];
 }
  
 trackByFn(index, item) {
  return index;
 }
}

Reference

  1. He who thinks change detection is depth-first and he who thinks it's breadth-first are both usually right
  2. Angular Runtime Performance Guide

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