AngularJS 源码分析2-白红宇

AngularJS 源码分析2

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发布时间：2019-06-12

本文共 14788 字，大约阅读时间需要 49 分钟。

本文主要分析RootScopeProvider和ParseProvider

RootScopeProvider简介

今天这个rootscope可是angularjs里面比较活跃的一个provider,大家可以理解为一个模型M或者VM,它主要负责与控制器或者指令进行数据交互.

今天使用的源码跟上次分析的一样也是1.2.X系列，只不过这次用的是未压缩合并版的，方便大家阅读,可以在

从$get属性说起

说起这个$get属性,是每个系统provider都有的,主要是先保存要实例化的函数体，等待instanceinjector.invoke的时候来调用，因为$get的代码比较多，所以先上要讲的那部分,大家可以注意到了，在$get上面有一个digestTtl方法

this.digestTtl = function(value) {    if (arguments.length) {      TTL = value;    }    return TTL;  };

这个是用来修改系统默认的dirty check次数的，默认是10次,通过在config里引用rootscopeprovider,可以调用这个方法传递不同的值来修改ttl(short for Time To Live)

下面来看下$get中的scope构造函数

function Scope() {    this.$id = nextUid();    this.$$phase = this.$parent = this.$$watchers =                     this.$$nextSibling = this.$$prevSibling =                     this.$$childHead = this.$$childTail = null;    this['this'] = this.$root =  this;    this.$$destroyed = false;    this.$$asyncQueue = [];    this.$$postDigestQueue = [];    this.$$listeners = {};    this.$$listenerCount = {};    this.$$isolateBindings = {};}

可以看到在构造函数里定义了很多属性,我们来一一说明一下

$id, 通过nextUid方法来生成一个唯一的标识

$$phase, 这是一个状态标识,一般在dirty check时用到，表明现在在哪个阶段

$parent, 代表自己的上级scope属性

$$watchers, 保存scope变量当前所有的监控数据,是一个数组

$$nextSibling, 下一个兄弟scope属性

$$prevSibling, 前一个兄弟scope属性

$$childHead, 第一个子级scope属性

$$childTail, 最后一个子级scope属性

$$destroyed, 表示是否被销毁

$$asyncQueue, 代表异步操作的数组

$$postDigestQueue, 代表一个在dirty check之后执行的数组

$$listeners, 代表scope变量当前所有的监听数据,是一个数组

$$listenerCount, 暂无

$$isolateBindings, 暂无

通过这段代码，可以看出,系统默认会创建根作用域，并作为$rootScopeprovider实例返回.

var $rootScope = new Scope();return $rootScope;

创建子级作用域是通过$new方法,我们来看看.

$new: function(isolate) {        var ChildScope,            child;        if (isolate) {          child = new Scope();          child.$root = this.$root;          // ensure that there is just one async queue per $rootScope and its children          child.$$asyncQueue = this.$$asyncQueue;          child.$$postDigestQueue = this.$$postDigestQueue;        } else {          // Only create a child scope class if somebody asks for one,          // but cache it to allow the VM to optimize lookups.          if (!this.$$childScopeClass) {            this.$$childScopeClass = function() {              this.$$watchers = this.$$nextSibling =                  this.$$childHead = this.$$childTail = null;              this.$$listeners = {};              this.$$listenerCount = {};              this.$id = nextUid();              this.$$childScopeClass = null;            };            this.$$childScopeClass.prototype = this;          }          child = new this.$$childScopeClass();        }        child['this'] = child;        child.$parent = this;        child.$$prevSibling = this.$$childTail;        if (this.$$childHead) {          this.$$childTail.$$nextSibling = child;          this.$$childTail = child;        } else {          this.$$childHead = this.$$childTail = child;        }        return child;      }

通过分析上面的代码，可以得出

isolate标识来创建独立作用域,这个在创建指令，并且scope属性定义的情况下，会触发这种情况，还有几种别的特殊情况,假如是独立作用域的话，会多一个$root属性,这个默认是指向rootscope的

如果不是独立的作用域,则会生成一个内部的构造函数,把此构造函数的prototype指向当前scope实例

通用的操作就是,设置当前作用域的$$childTail,$$childTail.$$nextSibling,$$childHead,this.$$childTail为生成的子级作用域;设置子级域的$parent为当前作用域,$$prevSibling为当前作用域最后一个子级作用域

说完了创建作用域，再来说说$watch函数,这个比较关键

$watch: function(watchExp, listener, objectEquality) {        var scope = this,            get = compileToFn(watchExp, 'watch'),            array = scope.$$watchers,            watcher = {              fn: listener,              last: initWatchVal,              get: get,              exp: watchExp,              eq: !!objectEquality            };        lastDirtyWatch = null;        // in the case user pass string, we need to compile it, do we really need this ?        if (!isFunction(listener)) {          var listenFn = compileToFn(listener || noop, 'listener');          watcher.fn = function(newVal, oldVal, scope) {listenFn(scope);};        }        if (typeof watchExp == 'string' && get.constant) {          var originalFn = watcher.fn;          watcher.fn = function(newVal, oldVal, scope) {            originalFn.call(this, newVal, oldVal, scope);            arrayRemove(array, watcher);          };        }        if (!array) {          array = scope.$$watchers = [];        }        // we use unshift since we use a while loop in $digest for speed.        // the while loop reads in reverse order.        array.unshift(watcher);        return function deregisterWatch() {          arrayRemove(array, watcher);          lastDirtyWatch = null;        };      }

$watch函数有三个参数,第一个是监控参数,可以是字符串或者函数,第二个是监听函数,第三个是代表是否深度监听,注意看这个代码

get = compileToFn(watchExp, 'watch')

这个compileToFn函数其实是调用$parse实例来分析监控参数,然后返回一个函数,这个会在dirty check里用到，用来获取监控表达式的值,这个$parseprovider也是angularjs中用的比较多的,下面来重点的说下这个provider

$parse的代码比较长，在源码文件夹中的ng目录里,parse.js里就是$parse的全部代码,当你了解完parse的核心之后，这部份代码其实可以独立出来，做成自己的计算器程序也是可以的,因为它的核心就是解析字符串,而且默认支持四则运算,运算符号的优先级处理,只是额外的增加了对变量的支持以及过滤器的支持，想想，把这块代码放在模板引擎里也是可以的，说多了，让我们来一步一步的分析parse代码吧.

记住，不管是哪个provider,先看它的$get属性,所以我们先来看看$parse的$get吧

this.$get = ['$filter', '$sniffer', '$log', function($filter, $sniffer, $log) {    $parseOptions.csp = $sniffer.csp;    promiseWarning = function promiseWarningFn(fullExp) {      if (!$parseOptions.logPromiseWarnings || promiseWarningCache.hasOwnProperty(fullExp)) return;      promiseWarningCache[fullExp] = true;      $log.warn('[$parse] Promise found in the expression ' + fullExp + '. ' +          'Automatic unwrapping of promises in Angular expressions is deprecated.');    };    return function(exp) {      var parsedExpression;      switch (typeof exp) {        case 'string':          if (cache.hasOwnProperty(exp)) {            return cache[exp];          }          var lexer = new Lexer($parseOptions);          var parser = new Parser(lexer, $filter, $parseOptions);          parsedExpression = parser.parse(exp, false);          if (exp !== 'hasOwnProperty') {            // Only cache the value if it's not going to mess up the cache object            // This is more performant that using Object.prototype.hasOwnProperty.call            cache[exp] = parsedExpression;          }          return parsedExpression;        case 'function':          return exp;        default:          return noop;      }    };  }];

可以看出，假如解析的是函数，则直接返回，是字符串的话，则需要进行parser.parse方法,这里重点说下这个

通过阅读parse.js文件，你会发现，这里有两个关键类

lexer, 负责解析字符串，然后生成token,有点类似编译原理中的词法分析器

parser, 负责对lexer生成的token,生成执行表达式，其实就是返回一个执行函数

看这里

var lexer = new Lexer($parseOptions);var parser = new Parser(lexer, $filter, $parseOptions);parsedExpression = parser.parse(exp, false);

第一句就是创建一个lexer实例,第二句是把lexer实例传给parser构造函数，然后生成parser实例,最后一句是调用parser.parse生成执行表达式，实质是一个函数

现在转到parser.parse里去

parse: function (text, json) {    this.text = text;    //TODO(i): strip all the obsolte json stuff from this file    this.json = json;    this.tokens = this.lexer.lex(text);    console.log(this.tokens);    if (json) {      // The extra level of aliasing is here, just in case the lexer misses something, so that      // we prevent any accidental execution in JSON.      this.assignment = this.logicalOR;      this.functionCall =      this.fieldAccess =      this.objectIndex =      this.filterChain = function() {        this.throwError('is not valid json', {text: text, index: 0});      };    }    var value = json ? this.primary() : this.statements();    if (this.tokens.length !== 0) {      this.throwError('is an unexpected token', this.tokens[0]);    }    value.literal = !!value.literal;    value.constant = !!value.constant;    return value;  }

视线移到这句this.tokens = this.lexer.lex(text),然后来看看lex方法

lex: function (text) {    this.text = text;    this.index = 0;    this.ch = undefined;    this.lastCh = ':'; // can start regexp    this.tokens = [];    var token;    var json = [];    while (this.index < this.text.length) {      this.ch = this.text.charAt(this.index);      if (this.is('"\'')) {        this.readString(this.ch);      } else if (this.isNumber(this.ch) || this.is('.') && this.isNumber(this.peek())) {        this.readNumber();      } else if (this.isIdent(this.ch)) {        this.readIdent();        // identifiers can only be if the preceding char was a { or ,        if (this.was('{,') && json[0] === '{' &&            (token = this.tokens[this.tokens.length - 1])) {          token.json = token.text.indexOf('.') === -1;        }      } else if (this.is('(){}[].,;:?')) {        this.tokens.push({          index: this.index,          text: this.ch,          json: (this.was(':[,') && this.is('{[')) || this.is('}]:,')        });        if (this.is('{[')) json.unshift(this.ch);        if (this.is('}]')) json.shift();        this.index++;      } else if (this.isWhitespace(this.ch)) {        this.index++;        continue;      } else {        var ch2 = this.ch + this.peek();        var ch3 = ch2 + this.peek(2);        var fn = OPERATORS[this.ch];        var fn2 = OPERATORS[ch2];        var fn3 = OPERATORS[ch3];        if (fn3) {          this.tokens.push({index: this.index, text: ch3, fn: fn3});          this.index += 3;        } else if (fn2) {          this.tokens.push({index: this.index, text: ch2, fn: fn2});          this.index += 2;        } else if (fn) {          this.tokens.push({            index: this.index,            text: this.ch,            fn: fn,            json: (this.was('[,:') && this.is('+-'))          });          this.index += 1;        } else {          this.throwError('Unexpected next character ', this.index, this.index + 1);        }      }      this.lastCh = this.ch;    }    return this.tokens;  }

这里我们假如传进的字符串是1+2,通常我们分析源码的时候，碰到代码复杂的地方，我们可以简单化处理，因为逻辑都一样，只是情况不一样罢了.

上面的代码主要就是分析传入到lex内的字符串,以一个whileloop开始,然后依次检查当前字符是否是数字，是否是变量标识等，假如是数字的话，则转到

readNumber方法,这里以1+2为例，当前ch是1,然后跳到readNumber方法

readNumber: function() {    var number = '';    var start = this.index;    while (this.index < this.text.length) {      var ch = lowercase(this.text.charAt(this.index));      if (ch == '.' || this.isNumber(ch)) {        number += ch;      } else {        var peekCh = this.peek();        if (ch == 'e' && this.isExpOperator(peekCh)) {          number += ch;        } else if (this.isExpOperator(ch) &&            peekCh && this.isNumber(peekCh) &&            number.charAt(number.length - 1) == 'e') {          number += ch;        } else if (this.isExpOperator(ch) &&            (!peekCh || !this.isNumber(peekCh)) &&            number.charAt(number.length - 1) == 'e') {          this.throwError('Invalid exponent');        } else {          break;        }      }      this.index++;    }    number = 1 * number;    this.tokens.push({      index: start,      text: number,      json: true,      fn: function() { return number; }    });  }

上面的代码就是检查从当前index开始的整个数字，包括带小数点的情况,检查完毕之后跳出loop,当前index向前进一个，以待以后检查后续字符串,最后保存到lex实例的token数组中,这里的fn属性就是以后执行时用到的,这里的return number是利用了JS的闭包特性,number其实就是检查时外层的number变量值.以1+2为例，这时index应该停在+这里，在lex的while loop中，+检查会跳到最后一个else里,这里有一个对象比较关键,OPERATORS,它保存着所有运算符所对应的动作，比如这里的+,对应的动作是

'+':function(self, locals, a,b){      a=a(self, locals); b=b(self, locals);      if (isDefined(a)) {        if (isDefined(b)) {          return a + b;        }        return a;      }      return isDefined(b)?b:undefined;}

大家注意了，这里有4个参数,可以先透露一下,第一个是传的是当前上下文对象，比喻当前scope实例,这个是为了获取字符串中的变量值,第二个参数是本地变量,是传递给函数当入参用的,基本用不到,最后两个参是关键,+是二元运算符，所以a代表左侧运算值,b代表右侧运算值.

最后解析完+之后，index停在了2的位置，跟1一样，也是返回一个token,fn属性也是一个返回当前数字的函数.

当解析完整个1+2字符串后，lex返回的是token数组,这个即可传递给parse来处理,来看看

var value = json ? this.primary() : this.statements();

默认json是false,所以会跳到this.statements(),这里将会生成执行语句.

statements: function() {    var statements = [];    while (true) {      if (this.tokens.length > 0 && !this.peek('}', ')', ';', ']'))        statements.push(this.filterChain());      if (!this.expect(';')) {        // optimize for the common case where there is only one statement.        // TODO(size): maybe we should not support multiple statements?        return (statements.length === 1)            ? statements[0]            : function(self, locals) {                var value;                for (var i = 0; i < statements.length; i++) {                  var statement = statements[i];                  if (statement) {                    value = statement(self, locals);                  }                }                return value;              };      }    }  }

代码以一个无限loop的while开始,语句分析的时候是有运算符优先级的,默认的顺序是,这里以函数名为排序

filterChain < expression < assignment < ternary < logicalOR < logicalAND < equality < relational < additive < multiplicative < unary < primary

中文翻译下就是这样的

过滤函数<一般表达式<赋值语句<三元运算<逻辑or<逻辑and<比较运算<关系运算<加减法运算<乘法运算<一元运算,最后则默认取第一个token的fn属性

这里以1+2的token为例,这里会用到parse的expect方法,expect会用到peek方法

peek: function(e1, e2, e3, e4) {    if (this.tokens.length > 0) {      var token = this.tokens[0];      var t = token.text;      if (t === e1 || t === e2 || t === e3 || t === e4 ||          (!e1 && !e2 && !e3 && !e4)) {        return token;      }    }    return false;  },  expect: function(e1, e2, e3, e4){    var token = this.peek(e1, e2, e3, e4);    if (token) {      if (this.json && !token.json) {        this.throwError('is not valid json', token);      }      this.tokens.shift();      return token;    }    return false;  }

expect方法传空就是默认从token数组中弹出第一个token，数组数量减1

1+2的执行语句最后会定位到加法运算那里additive

additive: function() {    var left = this.multiplicative();    var token;    while ((token = this.expect('+','-'))) {      left = this.binaryFn(left, token.fn, this.multiplicative());    }    return left;  }

最后返回一个二元操作的函数binaryFn

binaryFn: function(left, fn, right) {    return extend(function(self, locals) {      return fn(self, locals, left, right);    }, {      constant:left.constant && right.constant    });  }

这个函数参数里的left,right对应的'1','2'两个token的fn属性，即是

function(){ return number;}

fn函数对应additive方法中+号对应token的fn

function(self, locals, a,b){      a=a(self, locals); b=b(self, locals);      if (isDefined(a)) {        if (isDefined(b)) {          return a + b;        }        return a;      }      return isDefined(b)?b:undefined;}

最后生成执行表达式函数,也就是filterChain返回的left值,被push到statements方法中的statements数组中,仔细看statements方法的返回值，假如表达式数组长度为1，则返回第一个执行表达式，否则返回一个包装的函数，里面是一个loop,不断的执行表达式，只返回最后一个表达式的值

return (statements.length === 1)            ? statements[0]            : function(self, locals) {                var value;                for (var i = 0; i < statements.length; i++) {                  var statement = statements[i];                  if (statement) {                    value = statement(self, locals);                  }                }                return value;              }

好了，说完了生成执行表达式，其实parse的任务已经完成了，现在只需要把这个作为parseprovider的返回值了.

等会再回到rootscope的$watch函数解析里去,我们可以先测试下parse解析生成执行表达式的效果，这里贴一个独立的带parse的例子，不依赖angularjs,感兴趣的