数据绑定与监控

在业务开发的过程中，我们可能会大量使用DOM操作，这个过程很繁琐，但是有了AngularJS，基本上就可以解脱了，做到这一点的关键是数据绑定。那什么是数据绑定，怎样绑定呢？本节将从多种角度，选取业务开发过程中的各种场景来举例说明。

基于单一模型的界面同步

有时候，我们会有这样的需求，界面上有个输入框，然后有另外一个地方，要把这个文本原样显示出来，如果没有数据绑定，这个代码可能很麻烦了，比如 说，我们要监听输入框的各种事件，键盘按键、复制粘贴等等，然后再把取得的值写入对应位置。但是如果有数据绑定，这个事情就非常简单。

<input type="text" ng-model="a"/>
<div>{{a}}</div>

这么小小一段代码，就实现了我们想要的功能，是不是很可爱？这中间的关键是什么呢，就是变量a，在这里，变量a充当了数据模型的角色，输入框的数据变更会同步到模型上，然后再分发给绑定到这个模型的其他UI元素。

注意，任意绑定到数据模型的输入元素，它的数据变更都会导致模型变更，比如说，我们有另外一个需求，两个输入框，我们想要在任意一个中输入的时候，另外一个的值始终跟它保持同步。如果用传统的方式，需要在两个输入框上都添加事件，但是有了数据绑定之后，这一切都很简单：

<input type="text" ng-model="b"/>
<input type="text" ng-model="b"/>

这样的代码就可以了，核心要素还是这个数据模型b。

到目前为止的两个例子都很简单，但可能有人有问题要问，因为我们什么js都没有写，这个a跟b是哪里来的，为什么就能起作用呢？对于这个问题，我来作个类比。

比如大家写js，都知道变量可以不声明就使用：

a = 1;

这时候a被赋值到哪里了呢，到了全局的window对象上，也就是说其实相当于：

window.a = 1;

在AngularJS里，变量和表达式都附着在一种叫做作用域（scope）的东西上，可以自己声明新的作用域，也可以不声明。每个Angular应用默认会有一个根作用域（$rootScope），凡是没有预先声明的东西，都会被创建到它上面去。

作用域的相关概念，我们会在下一章里面讲述。在这里，我们只需要知道，如果在界面中绑定了未定义的某变量，当它被赋值的时候，就会自动创建到对应的作用域上去。

前面我们在例子中提到的{{}}这种符号，称为插值表达式，这里面的内容将会被动态解析，也可以不使用这种方式来进行绑定，Angular另有一个ng-bind指令用于做这种事情：

<input ng-model="a"/>
<div>{{a}}</div>
<div ng-bind="a"></div>

对模型的二次计算

嗯，有时候，实际情况没有这么简单，比如说，我们可能会需要对数据作一点处理，比如，在每个表示价格的数字后面添加一个单位：

<input type="number" ng-model="price"/>
<span>{{price + "（元）"}}</span>

当然我们这个例子并不好，因为，其实你可以把无关的数据都放在绑定表达式的外面，就像这样：

<input type="number" ng-model="price"/>
<span>{{price}}（元）</span>

那么，考虑个稍微复杂一些的。我们经常会遇到，在界面上展示性别，但是数据库里面存的是0或者1，那么，总要对它作个转换。有些比较老土的做法是这样，在模型上添加额外的字段给显示用：

这是原始数据：

var tom = { name: "Tom", gender: 1
};

被他转换之后，成了这样：

var tom = { name: "Tom", gender: 1, genderText: "男"
};

转换函数内容如下：

if (person.gender == 0) person.genderText = "女";

if (person.gender == 1) person.genderText = "男";

这样的做法虽然能够达到效果，但破坏了模型的结构，我们可以做些改变：

<div>{{formatGender(tom.gender)}}</div>

$scope.formatGender = function(gender) {
    if (gender == 0)
        return "女";

    if (gender == 1)
        return "男";
    }
};

这样我们就达到了目的。这个例子让我们发现，原来，在绑定表达式里面，是可以使用函数的。像我们这里的格式化函数，其实作用只存在于视图层，所以不会影响到真实数据模型。

注意：这里有两个注意点。

第一，在绑定表达式里面，只能使用自定义函数，不能使用原生函数。举个例子：

<div>{{Math.abs(-1)}}</div>

这句就是有问题的，因为Angular的插值表达式机制决定了它不能使用这样的函数，它是直接用自己的解释器去解析这个字符串的，如果确实需要调用原生函数，可以用一个自定义函数作包装，在自定义函数里面可以随意使用各种原生对象，就像这样：

<div>{{abs(-1)}}</div>

$scope.abs = function(number) {
    return Math.abs(number);    
};

第二，刚才我们这个例子只是为了说明可以这么用，但不表示这是最佳方案。Angular为这类需求提供了一种叫做filter的方案，可以在插值表达式中使用管道操作符来格式化数据，这个我们后面再细看。

数组与对象结构的绑定

有时候，我们的数据并不总是这么简单，比如说，有可能会需要把一个数组的数据展示出来，这种情况下可以使用Angular的ng-repeat指令来处理，这个东西相当于一个循环，比如我们来看这段例子：

$scope.arr1 = [1, 2, 3]; $scope.add = function() { $scope.arr1.push($scope.arr1.length + 1);
};

<button ng-click="add()">Add Item</button>
<ul>
    <li ng-repeat="item in arr1">{{item}}</li>
</ul>

这样就可以把数组的内容展示到界面上了。数组中的数据产生变化时，也能够实时更新到界面上来。

有时候，我们会遇到数组里有重复元素的情况，这时候，ng-repeat代码不能起作用，原因是Angular默认需要在数组中使用唯一索引，那假如我们的数据确实如此，怎么办呢？可以指定它使用序号作索引，就像这样：

$scope.arr2 = [1, 1, 3];

<ul>
    <li ng-repeat="item in arr2 track by $index">{{item}}</li>
</ul>

也可以把多维数组用多层循环的方式迭代出来：

$scope.arr3 = [
    [11, 12, 13],
    [21, 22, 23],
    [31, 32, 33]
];

<ul>
    <li ng-repeat="childArr in arr3 track by $index"> {{$index}} <ul>
            <li ng-repeat="item in childArr track by $index">{{item}}</li>
        </ul>
    </li>
</ul>

如果是数组中的元素是对象结构，也不难，我们用个表格来展示这个数组：

$scope.arr4 = [{ name: "Tom", age: 5
}, { name: "Jerry", age: 2
}];

<table class="table table-bordered">
    <thead>
    <tr>
        <th>Name</th>
        <th>Age</th>
    </tr>
    </thead>
    <tbody>
    <tr ng-repeat="child in arr4">
        <td>{{child.name}}</td>
        <td>{{child.age}}</td>
    </tr>
    </tbody>
</table>

有时候我们想遍历对象的属性，也可以使用ng-repeat指令：

$scope.obj = { a: 1, b: 2, c: 3
};

<ul>
    <li ng-repeat="(key,value) in obj">{{key}}: {{value}}</li>
</ul>

注意，在ng-repeat表达式里，我们使用了一个(key,value)来描述键值关系，如果只想要值，也可以不用这么写，直接按照数组的写法即可。对象值有重复的话，不用像数组那么麻烦需要指定$index做索引，因为它是对象的key做索引，这是不会重复的。

数据监控

有时候，我们不是直接把数据绑定到界面上，而是先要赋值到其他变量上，或者针对数据的变更，作出一些逻辑的处理，这个时候就需要使用监控。

最基本的监控很简单：

$scope.a = 1; $scope.$watch("a", function(newValue, oldValue) { alert(oldValue + " -> " + newValue);
}); $scope.changeA = function() { $scope.a++;
};

对作用域上的变量添加监控之后，就可以在变更时得到通知了。如果说新赋值的变量跟原先的相同，这个监控就不会被执行。比如说刚才例子中，继续对a赋值为1，不会进入监控函数。

以上这种方式可以监控到最直接的赋值，包括各种基本类型，以及复杂类型的引用赋值，比如说下面这个数组被重新赋值了，就可以被监控到：

$scope.arr = [0]; $scope.$watch("arr", function(newValue) { alert("change:" + newValue.join(","));
}); $scope.changeArr = function() { $scope.arr = [7, 8];
};

但这种监控方式只能处理引用相等的判断，对于一些更复杂的监控，需要更细致的处理。比如说，我们有可能需要监控一个数组，但并非监控它的整体赋值，而是监控其元素的变更：

$scope.$watch("arr", function(newValue) { alert("deep:" + newValue.join(","));
}, true); $scope.addItem = function() { $scope.arr.push($scope.arr.length);
};

注意，这里我们在$watch函数中，添加了第三个参数，这个参数用于指示对数据的深层监控，包括数组的子元素和对象的属性等等。

样式的数据绑定

刚才我们提到的例子，都是跟数据同步、数据展示相关，但数据绑定的功能是很强大的，其应用场景取决于我们的想象力。

不知道大家有没有遇到过这样的场景，有一个数据列表，点中其中某条，这条就改变样式变成加亮，如果用传统的方式，可能要添加一些事件，然后在其中作一些处理，但使用数据绑定，能够大幅简化代码：

function ListCtrl($scope) { $scope.items = [];

    for (var i=0; i<10; i++) { $scope.items.push({ title:i });
    } $scope.selectedItem = $scope.items[0]; $scope.select = function(item) { $scope.selectedItem = item;
    };
}

<ul class="list-group" ng-controller="ListCtrl">
    <li ng-repeat="item in items" ng-class="{true:'list-group-item active',false: 'list-group-item'}[item==selectedItem]" ng-click="select(item)"> {{item.title}} </li>
</ul>

在本例中，我们使用了一个循环来迭代数组中的元素，并且使用一个变量selectedItem用于标识选中项，然后关键点在于这个ng-class 的表达式，它能够根据当前项是否为选中项，作出一个判断，生成对应的样式名。这是绑定的一个典型应用了，基于它，能把一些之前需要依赖于某些控件的功能用 特别简单的方式做出来。

除了使用ng-class，还可以使用ng-style来对样式作更细致的控制，比如：

<input type="number" ng-model="x" ng-init="x=12"/>
<div ng-style="{'font-size': x+'pt'}"> 测试字体大小 </div>

状态控制

有时候，我们除了控制普通的样式，还有可能要控制某个界面元素的显示隐藏。我们用ng-class或者ng-style当然都是可以控制元素的显示 隐藏的，但Angular给我们提供了一种快捷方式，那就是ng-show和ng-hide，它们是相反的，其实只要一个就可以了，提供两个是为了写表达 式的方便。

利用数据绑定，我们可以很容易实现原有的一些显示隐藏功能。比如说，当列表项有选中的时候，某些按钮出现，当什么都没选的时候，不出现这些按钮。

主要的代码部分还是借用上面那个列表，只添加一些相关的东西：

<button ng-show="selectedItem">有选中项的时候可以点我</button>
<button ng-hide="selectedItem">没有选中项的时候可以点我</button>

把这个代码放在刚才的列表旁边，位于同一个controller下，点击列表元素，就能看到绑定状态了。

有时候，我们也想控制按钮的可点击状态，比如刚才的例子，那两个按钮直接显示隐藏，太突兀了，我们来把它们改成启用和禁用。

<button ng-disabled="!selectedItem">有选中项的时候可以点我</button>
<button ng-disabled="selectedItem">没有选中项的时候可以点我</button>

同理，如果是输入框，可以用同样的方式，使用ng-readonly来控制其只读状态。

流程控制

除了使用ng-show和ng-hide来控制元素的显示隐藏，还可以使用ng-if，但这个的含义与实现机制都大为不同。所谓的show和 hide，意味着DOM元素已经存在，只是控制了是否显示，而if则起到了流程控制的作用，只有符合条件的DOM元素才会被创建，否则不创建。

比如下面的例子：

function IfCtrl($scope) { $scope.condition = 1; $scope.change = function() { $scope.condition = 2;
    };
}

<div ng-controller="IfCtrl">
    <ul>
        <li ng-if="condition==1">if 1</li>
        <li ng-if="condition==2">if 2</li>

        <li ng-show="condition==1">show 1</li>
        <li ng-show="condition==2">show 2</li>
    </ul>

    <button ng-click="change()">change</button>
</div>

这个例子初始的时候，创建了三个li，其中一个被隐藏（show 2），当点击按钮，condition变成2，仍然是三个li，其中，if 1没有了，if 2创建出来了，show 1隐藏了，show 2显示了。

所以，我们现在看到的是，if的节点是动态创建的。与此类似，我们还可以使用ng-switch指令：

function SwitchCtrl($scope) { $scope.condition = ""; $scope.a = function() { $scope.condition = "A";
    }; $scope.b = function() { $scope.condition = "B";
    }; $scope.c = function() { $scope.condition = "C";
    };
}

<div ng-controller="SwitchCtrl">
    <div ng-switch="condition">
        <div ng-switch-when="A">A</div>
        <div ng-switch-when="B">B</div>
        <div ng-switch-default>default</div>
    </div>
    <button ng-click="a()">A</button>
    <button ng-click="b()">B</button>
    <button ng-click="c()">C</button>
</div>

这个例子跟if基本上是一个意思，只是语法更自然些。

数据联动

在做实际业务的过程中，很容易就碰到数据联动的场景，最典型的例子是省市县的三级联动。很多前端教程或者基础面试题以此为例，综合考察其中所运用到的知识点。

如果是用Angular做开发，很可能这个就不成其为一个考点了，因为实现起来非常容易。

我们刚才已经实现了一个单级列表，可以借用这段代码，做两个列表，第一个的数据变动，对第二个的数据产生过滤。

function RegionCtrl($scope) { $scope.provinceArr = ["江苏", "云南"]; $scope.cityArr = []; $scope.$watch("selectedProvince", function(province) {
        // 真正有用的代码在这里，实际场景中这里可以是调用后端服务查询的关联数据
        switch (province) {
            case "江苏": { $scope.cityArr = ["南京", "苏州"];
                break;
            }
            case "云南": { $scope.cityArr = ["昆明", "丽江"];
                break;
            }
        }
    }); $scope.selectProvince = function(province) { $scope.selectedProvince = province;
    }; $scope.selectCity = function(city) { $scope.selectedCity = city;
    };
}

<div ng-controller="RegionCtrl">
    <ul class="list-group">
        <li ng-repeat="province in provinceArr" ng-class="{true:'list-group-item active',false: 'list-group-item'}[province==selectedProvince]" ng-click="selectProvince(province)"> {{province}} </li>
    </ul>
    <ul class="list-group">
        <li ng-repeat="city in cityArr" ng-class="{true:'list-group-item active',false: 'list-group-item'}[city==selectedCity]" ng-click="selectCity(city)"> {{city}} </li>
    </ul>
</div>

这段代码看起来比刚才复杂一些，其实有价值的代码就那个$watch里面的东西。这是什么意思呢？意思是，监控selectedProvince这个变量，只要它改变了，就去查询它可能造成的更新数据，然后剩下的事情就不用我们管了。

如果是绑定到下拉框上，代码更简单，因为AngularJS专门作了这种考虑，ng-options就是这样的设置：

<select class="form-control col-md-6" ng-model="selectedProvince" ng-options="province for province in provinceArr"></select>
<select class="form-control col-md-6" ng-model="selectedCity" ng-options="city for city in cityArr"></select>

从这个例子我们看到，相比于传统前端开发方式那种手动监听事件，手动更新DOM的方式，使用数据绑定做数据联动简直太容易了。如果要把这个例子改造成三级联动，只需对selectedCity也做一个监控就行了。

一个综合的例子

了解了这些细节之后，我们可以把它们结合起来做一个比较实际的综合例子。假设我们在为一家小店创建雇员的管理界面，其中包含一个雇员表格，以及一个可用于添加或编辑雇员的表单。

雇员包含如下字段：姓名，年龄，性别，出生地，民族。其中，姓名通过输入框输入字符串，年龄通过输入框输入整数，性别通过点选单选按钮来选择，出生地用两个下拉框选择省份和城市，民族可以选择汉族和少数民族，如果选择了少数民族，可以手动输入民族名称。

这个例子恰好能把我们刚才讲的绑定全部用到。我们先来看看有哪些绑定关系：

• 雇员表格可以选中某行，该行样式会高亮
• 如果选中了某行，其详细数据将会同步到表单上
• 如果点击过新增或修改按钮，当前界面处于编辑中，则表单可输入，否则表单只读
• 修改和删除按钮的可点击状态，取决于表格中是否有选中的行
• 出生地点的省市下拉框存在联动关系
• 民族名称的输入框，其可见性取决于选择了汉族还是少数民族的单选按钮
• 新增修改删除、确定取消，这两组按钮互斥，永远不同时出现，其可见性取决于当前是否正在编辑。
• 确定按钮的可点击状态，取决于当前表单数据是否合法

如果想做得精细，还有更多可以使用绑定的地方，不过上面这些已经足够我们把所有知识用一遍了。

这个例子的代码就不贴了，可以自行查看。

数据绑定的拓展运用

现在我们学会了数据绑定，可以借助这种特性，完成一些很别致的功能。比如说，如果想在页面上用div模拟一个正弦波，只需要把波形数据生成出来，然后一个绑定就可以完成了。

$scope.staticItems = [];

for (var i=0; i<720; i++) { $scope.staticItems.push(Math.ceil(100 * (1 + Math.sin(i * Math.PI / 180))));
}

如果我们想让这个波形动起来，也很容易，只需要结合一个定时器，动态生成这个波形数据就可以了。为了形成滚动效果，当波形采点数目超过某个值的时候，可以把最初的点逐个拿掉，保持总的数组长度。

$scope.dynamicItems = [];

var counter = 0;

function addItem() {
    var newItem = Math.ceil(100 * (1 + Math.sin((counter++) * Math.PI / 180)));

    if ($scope.dynamicItems.length > 500) { $scope.dynamicItems.splice(0, 1);
    } $scope.dynamicItems.push(newItem); $timeout(function () { addItem();
    }, 10);
} addItem();

这个例子对应的HTML代码如下：

<div ng-controller="WaveCtrl">
    <style>
        .wave-item {
            float: left; width: 1px; background-color: #ffab51;
        }
    </style>
    <div>
        <div ng-repeat="item in staticItems track by $index" class="wave-item" ng-style="{'height': item+'px'}"></div>
    </div>
    <div style="clear: left">
        <div ng-repeat="item in dynamicItems track by $index" class="wave-item" ng-style="{'height': item+'px'}"></div>
    </div>
</div>

有时候我们经常看到一些算法可视化的项目，比如把排序算法用可视化的方式展现出来，如果使用AngularJS的数据绑定，实现这种效果可谓易如反掌：

<div ng-controller="SortCtrl">
    <style>
        .data-item {
            float: left; width: 20px; background-color: #c0c0c0; border: 1px solid #080808;
        }
    </style>
    <button ng-click="sort()">Sort</button>
    <div>
        <div ng-repeat="item in arr track by $index" class="data-item" ng-style="{'height': item*5+'px'}"></div>
    </div>
</div>

$scope.arr = [2, 4, 5, 63, 55, 43]; $scope.sort = function () {
    if (!sort($scope.arr)) { $timeout(function() { $scope.sort();
        }, 500);
    }
};

function sort(array) {
    // 喵的，写到这个才发现yield是多么好啊
    for (var i = 0; i < array.length; i++) {
        for (var j = array.length; j > 0; j--) {
            if (array[j] < array[j - 1]) {
                var temp = array[j - 1]; array[j - 1] = array[j]; array[j] = temp;

                return false;
            }
        }
    }

    return true;
}

看，就这么简单，一个冒泡排序算法的可视化过程就写好啦。