這篇博文主要是寫給新手的，是給那些剛剛開始接觸Angular，并且想了解數(shù)據(jù)幫定是如何工作的人。如果你已經(jīng)對Angular比較了解了，那強(qiáng)烈建議你直接去閱讀源代碼。Angular用戶都想知道數(shù)據(jù)綁定是怎么實現(xiàn)的。你可能會看到各種各樣的詞匯：$watch,$apply,$digest,dirty-checking,它們是什么？它們是如何工作的呢？這里我想回答這些問題，其實它們在官方的文檔里都已經(jīng)回答了，但是我還是想把它們結(jié)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(shù)細(xì)節(jié)，查看源代碼。

瀏覽器事件循環(huán)和Angular.js擴(kuò)展

我們的瀏覽器一直在等待事件，比如用戶交互。假如你點擊一個按鈕或者在輸入框里輸入東西，事件的回調(diào)函數(shù)就會在javascript解釋器里執(zhí)行，然后你就可以做任何DOM操作，等回調(diào)函數(shù)執(zhí)行完畢時，瀏覽器就會相應(yīng)地對DOM做出變化。 Angular拓展了這個事件循環(huán)，生成一個有時成為angular context的執(zhí)行環(huán)境（記住，這是個重要的概念），為了解釋什么是context以及它如何工作，我們還需要解釋更多的概念。$watch 隊列（$watch list）每次你綁定一些東西到你的UI上時你就會$watch隊列里插入一條$watch。想象一下$watch就是那個可以檢測它監(jiān)視的model里時候有變化的東西。例如你有如下的代碼

index.html

User: <input type="text" ng-model="user" />Password: <input type="password" ng-model="pass" />
在這里我們有個$scope.user，他被綁定在了第一個輸入框上，還有個$scope.pass
，它被綁定在了第二個輸入框上，然后我們在$watch list里面加入兩個$watch:
controllers.js
app.controller('MainCtrl', function($scope) { $scope.foo = "Foo"; $scope.world = "World";});
index.html
Hello, {{ World }}

這里，即便我們在$scope上添加了兩個東西，但是只有一個綁定在了UI上，因此在這里只生成了一個$watch. 再看下面的例子：

• controllers.js

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

• index.html

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

這里又生成了多少個$watch呢？每個person有兩個（一個name，一個age），然后ng-repeat又有一個，因此10個person一共是(2 * 10) +1,也就是說有21個$watch
。 因此，每一個綁定到了UI上的數(shù)據(jù)都會生成一個$watch。對，那這寫$watch
是什么時候生成的呢？ 當(dāng)我們的模版加載完畢時，也就是在linking階段（Angular分為compile階段和linking階段---譯者注），Angular解釋器會尋找每個directive，然后生成每個需要的$watch。聽起來不錯哈，但是，然后呢？

$digest

循環(huán)（這個digest不知道怎么翻譯）
還記得我前面提到的擴(kuò)展的事件循環(huán)嗎？當(dāng)瀏覽器接收到可以被angular context處理的事件時，$digest循環(huán)就會觸發(fā)。這個循環(huán)是由兩個更小的循環(huán)組合起來的。一個處理evalAsync隊列，另一個處理$watch隊列，這個也是本篇博文的主題。 這個是處理什么的呢？$digest將會遍歷我們的$watch，然后詢問：

- 嘿，$watch
-  你的值是什么？是9。

- 好的，它改變過嗎？沒有，先生。

- （這個變量沒變過，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(xù)詢問知道$watch
 隊列都檢查過。

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，這個循環(huán)就會再次觸發(fā)，直到所有的$watch都沒有變化。這樣就能夠保證每個model都已經(jīng)不會再變化。記住如果循環(huán)超過10次的話，它將會拋出一個異常，防止無限循環(huán)。 當(dāng)$digest循環(huán)結(jié)束時，DOM相應(yīng)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>

這里我們有一個$watch因為ng-click不生成$watch（函數(shù)是不會變的）。我們按下按鈕瀏覽器接收到一個事件，進(jìn)入angular context（后面會解釋為什么）。
$digest循環(huán)開始執(zhí)行，查詢每個$watch是否變化。由于監(jiān)視$scope.name的$watch
報告了變化，它會強(qiáng)制再執(zhí)行一次$digest循環(huán)。新的$digest循環(huán)沒有檢測到變化。
瀏覽器拿回控制權(quán)，更新與$scope.name新值相應(yīng)部分的DOM。

這里很重要的（也是許多人的很蛋疼的地方）是每一個進(jìn)入angular context
的事件都會執(zhí)行一個$digest
循環(huán)，也就是說每次我們輸入一個字母循環(huán)都會檢查整個頁面的所有$watch。
通過$apply來進(jìn)入angular context

誰決定什么事件進(jìn)入angular context，而哪些又不進(jìn)入呢？$apply！
如果當(dāng)事件觸發(fā)時，你調(diào)用$apply，它會進(jìn)入angular context，如果沒有調(diào)用就不會進(jìn)入。現(xiàn)在你可能會問：剛才的例子里我也沒有調(diào)用$apply啊，為什么？Angular為了做了！因此你點擊帶有ng-click的元素時，時間就會被封裝到一個$apply調(diào)用。如果你有一個ng-model="foo"的輸入框，然后你敲一個f，事件就會這樣調(diào)用$apply("foo = 'f';")
。
Angular什么時候不會自動為我們$apply呢？
這是Angular新手共同的痛處。為什么我的jQuery不會更新我綁定的東西呢？因為jQuery沒有調(diào)用$apply，事件沒有進(jìn)入angular context，$digest循環(huán)永遠(yuǎn)沒有執(zhí)行。
我們來看一個有趣的例子：假設(shè)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里綁定到一個list里面，每次點擊這個元素的時候，foo和bar
都會自增1。那我們點擊元素的時候會發(fā)生什么呢？我們能看到更新嗎？答案是否定的。因為點擊事件是一個沒有封裝到$apply里面的常見的事件，這意味著我們會失去我們的計數(shù)嗎？不會真正的結(jié)果是：$scope確實改變了，但是沒有強(qiáng)制$digest
循環(huán)，監(jiān)視foo 和bar的$watch沒有執(zhí)行。也就是說如果我們自己執(zhí)行一次$apply
那么這些$watch就會看見這些變化，然后根據(jù)需要更新DOM。
試試看吧：http://jsbin.com/opimat/2/
如果我們點擊這個directive（藍(lán)色區(qū)域），我們看不到任何變化，但是我們點擊按鈕時，點擊數(shù)就更新了。如剛才說的，在這個directive上點擊時我們不會觸發(fā)$digest
循環(huán)，但是當(dāng)按鈕被點擊時，ng-click會調(diào)用$apply，然后就會執(zhí)行$digest循環(huán)，于是所有的$watch都會被檢查，當(dāng)然就包括我們的foo和bar的$watch了。
現(xiàn)在你在想那并不是你想要的，你想要的是點擊藍(lán)色區(qū)域的時候就更新點擊數(shù)。很簡單，執(zhí)行一下$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里的link函數(shù)中的scope）的一個函數(shù)，調(diào)用它會強(qiáng)制一次$digest循環(huán)（除非當(dāng)前正在執(zhí)行循環(huán)，這種情況下會拋出一個異常，這是我們不需要在那里執(zhí)行$apply的標(biāo)志）。
試試看：http://jsbin.com/opimat/3/edit
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++; });})

有什么不一樣的？差別就是在第一個版本中，我們是在angular context
的外面更新的數(shù)據(jù)，如果有發(fā)生錯誤，Angular永遠(yuǎn)不知道。很明顯在這個像個小玩具的例子里面不會出什么大錯，但是想象一下我們?nèi)绻袀€alert框顯示錯誤給用戶，然后我們有個第三方的庫進(jìn)行一個網(wǎng)絡(luò)調(diào)用然后失敗了，如果我們不把它封裝進(jìn)$apply里面，Angular永遠(yuǎn)不會知道失敗了，alert框就永遠(yuǎn)不會彈出來了。
因此，如果你想使用一個jQuery插件，并且要執(zhí)行$digest循環(huán)來更新你的DOM的話，要確保你調(diào)用了$apply。
有時候我想多說一句的是有些人在不得不調(diào)用$apply時會“感覺不妙”，因為他們會覺得他們做錯了什么。其實不是這樣的，Angular不是什么魔術(shù)師，他也不知道第三方庫想要更新綁定的數(shù)據(jù)。使用$watch來監(jiān)視你自己的東西你已經(jīng)知道了我們設(shè)置的任何綁定都有一個它自己的$watch，當(dāng)需要時更新DOM，但是我們?nèi)绻远x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

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

這就是我們創(chuàng)造一個新的$watch的方法。第一個參數(shù)是一個字符串或者函數(shù)，在這里是只是一個字符串，就是我們要監(jiān)視的變量的名字，在這里，$scope.name
(注意我們只需要用name)。第二個參數(shù)是當(dāng)$watch說我監(jiān)視的表達(dá)式發(fā)生變化后要執(zhí)行的。我們要知道的第一件事就是當(dāng)controller執(zhí)行到這個$watch
時，它會立即執(zhí)行一次，因此我們設(shè)置updated為-1。
試試看：http://jsbin.com/ucaxan/1/edit
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

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

watch的第二個參數(shù)接受兩個參數(shù)，新值和舊值。我們可以用他們來略過第一次的執(zhí)行。通常你不需要略過第一次執(zhí)行，但在這個例子里面你是需要的。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

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

我們想要監(jiān)視$scope.user對象里的任何變化，和以前一樣這里只是用一個對象來代替前面的字符串。
試試看：http://jsbin.com/ucaxan/3/edit
呃？沒用，為啥？因為$watch
默認(rèn)是比較兩個對象所引用的是否相同，在例子1和2里面，每次更改$scope.name
都會創(chuàng)建一個新的基本變量，因此$watch會執(zhí)行，因為對這個變量的引用已經(jīng)改變了。在上面的例子里，我們在監(jiān)視$scope.user，當(dāng)我們改變$scope.user.name
時，對$scope.user的引用是不會改變的，我們只是每次創(chuàng)建了一個新的$scope.user.name，但是$scope.user永遠(yuǎn)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

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

試試看：http://jsbin.com/ucaxan/4/edit
現(xiàn)在有用了吧！因為我們對$watch加入了第三個參數(shù)，它是一個bool類型的參數(shù)，表示的是我們比較的是對象的值而不是引用。由于當(dāng)我們更新$scope.user.name
時$scope.user也會改變，所以能夠正確觸發(fā)。
關(guān)于$watch還有很多tips&tricks，但是這些都是基礎(chǔ)。
總結(jié)
好吧，我希望你們已經(jīng)學(xué)會了在Angular中數(shù)據(jù)綁定是如何工作的。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，如果你在一個模版里有2000-3000個watch，它會開始變慢。但是我覺得如果你達(dá)到這個數(shù)量級，就可以找個用戶體驗專家咨詢一下了
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循環(huán)的速度。同時未來的文章也會涉及一些tips&tricks。
另一方面，這個主題并不容易，如果你發(fā)現(xiàn)我落下了什么重要的東西或者有什么東西完全錯了，請指正（原文是在GITHUB上PR 或報告issue