面试题：Angular双向绑定原理及性能优化

Question

请深入阐述Angular双向数据绑定的底层原理，包括脏检查机制等。并针对大数据量下双向绑定可能带来的性能问题，提出至少两种优化策略，说明每种策略的原理和应用场景。

Answer 1

Angular双向数据绑定底层原理

1. 脏检查机制：
   • 原理：Angular在特定事件（如DOM事件、XHR响应、定时器触发等）发生后，会进入一个摘要循环（digest cycle）。在这个循环中，Angular会遍历所有的$watch表达式（这些表达式关联着数据模型和视图），并检查其当前值与上一次检查的值是否不同。如果不同，就意味着数据发生了变化，Angular会更新相关的视图部分。这个过程就像“脏”数据（可能变化的数据）被检查，所以叫脏检查机制。
   • 具体流程：在摘要循环开始时，Angular会记录每个$watch表达式的当前值。然后再次计算这些表达式的值，如果新值与旧值不同，就触发对应的$watch回调函数，该回调函数会更新视图。这个过程会不断重复，直到所有$watch表达式的值都不再变化，此时摘要循环结束。
2. 数据绑定的实现方式：
   • 声明式绑定：在模板中通过语法糖的方式实现双向绑定，如[(ngModel)]。Angular会解析模板，创建相应的$watch表达式，将数据模型和视图元素关联起来。
   • $scope与DOM的关联：$scope是Angular应用的上下文，包含数据模型。通过$watch机制，$scope上数据的变化能反映到DOM视图上，同时DOM事件（如输入框输入）通过指令（如ngModel指令）可以反向更新$scope中的数据，从而实现双向绑定。

大数据量下双向绑定性能问题的优化策略

1. 减少$watch表达式数量：
   • 原理：$watch表达式越多，摘要循环中需要检查的表达式就越多，性能开销越大。通过将多个相关的数据合并为一个对象，在这个对象上设置一个$watch，而不是为每个数据单独设置$watch，可以减少总的$watch数量，从而降低摘要循环的计算量。
   • 应用场景：当有一组紧密相关的数据，比如一个用户对象包含姓名、年龄、地址等多个属性，并且这些属性的变化通常是一起处理时，可以在这个用户对象上设置一个$watch，而不是为每个属性设置单独的$watch。
2. 使用一次性绑定：
   • 原理：在模板中使用::语法进行一次性绑定。Angular只会在第一次计算表达式的值并绑定到视图上，之后数据模型的变化不会再触发视图更新。这样可以避免不必要的脏检查，提高性能。
   • 应用场景：适用于数据在初始化后不会再变化的场景，比如展示静态的文章内容、固定的配置信息等。
3. 批量更新数据：
   • 原理：避免频繁地小幅度更新数据，而是将多个数据变化操作合并在一起，在最后一次性更新。这样可以减少摘要循环的触发次数，因为每次数据变化都会触发摘要循环，批量更新能减少这种不必要的循环开销。
   • 应用场景：例如在一个表单中，用户连续输入多个字段的值，如果每个字段输入后都触发数据更新和脏检查，性能开销较大。可以在表单提交时，一次性处理所有字段的数据变化。