Angular学习(01)-架构概览

声明

本系列文章内容梳理自以下来源:

官方的教程,其实已经很详细且易懂,这里再次梳理的目的在于复习和巩固相关知识点,刚开始接触学习 Angular 的还是建议以官网为主。

因为这系列文章,更多的会带有我个人的一些理解和解读,由于目前我也才刚开始接触 Angular 不久,在该阶段的一些理解并不一定是正确的,担心会有所误导,所以还是以官网为主。

正文- 架构概览

接触 Angular 大概一个月吧,期间写了个项目,趁现在稍微有点时间,来回顾梳理一下。

其实,如果前端网站并不是特别复杂,那么使用 Angular 无非也就是常跟几个重要的知识点打交道,在官网的核心知识的第一节中就将这些知识点罗列出来了,也就是:架构概览。

Angular架构概览.png

画了这个图来大概表示下 Angular 的架构概览,基本涉及到一些常见的重要的知识点了,比如:

  • 模块
  • 路由
  • 组件
  • 模板
  • 服务
  • 指令
  • 管道

不同的类型,文件名通常会都按照一定的规范来命名,以便直接看出该文件的角色。

当然,文件命名只是给开发人员来方便维护、辨别,对于 Angular 来说,这些都是一份份的 ts 文件代码,所以,都需要在相对应的文件中加上一些装饰器比如:@Directive,@Pipe,@Component,@NgModel 等这些,才能够让 Angular 识别出该文件的角色、用途。

基本上,用 Angular 做一个简单的前端项目,就是跟上面这些打交道,理清它们各自的用途及用法,还有之间的联系,基本上,就可以上手进行一些开发了。

当然,像在 Service 服务中,还会有异步编程、HttpClient 网络编程的相关知识点;

在 Component 组件中,也还会有表单、动画相关的编程知识点,这些都是需要进一步去深入学习研究,但从总体架构上来看,就是要先了解以上这些知识点了。

模块

一个 Angular 项目,至少会有一个模块,即最少都会有一份用 @NgModel 声明的 ts 文件,表明该文件作为模块角色,来管理其他角色。

其他角色包括:组件、指令、管道、服务等等,这些角色必须在模块文件中声明了,才能够被该模块内的其他角色所使用,而且同一个组件、指令、管道不允许同时在多个模块中进行声明,只能通过模块 exports 给其他模块使用。

Angular 里的模块,并不等同于 Android 项目中的模块概念。

在 Android 项目代码中,可能我们会根据功能来进行模块的划分,但这个模块仅仅是抽象上的概念,也就是建个包,把代码都集中管理。

而 Angular 里的模块,不仅可以在项目结构上集中管理同一个模块的代码文件,还可以为模块内的代码提供一个运行的上下文。

意思就是说,不同模块在运行期间互不影响,就好像各自运行在各自的沙箱容器中一样。举个简单的例子,在不同模块中声明相同的变量名,或相同的 css 的类选择器,它们之间并不会起冲突。

当然,模块之间可以有交互,模块可以依赖于另一模块,模块内的可以共享资源等等,所以,NgModel 中有许多需要配置的声明项,比如:

  • declarations:声明属于本模块内的组件、指令、管道
  • providers:声明属于本模块内的服务
  • imports:声明本模块所引用的其他模块,通常是 imports 其他模块在 exports 中声明的项
  • exports:声明本模块对外公开的组件、指令、管道等,在这里公开的项才可以被其他模块所使用
  • bootstrap:只有根模块才需要配置,用来设置应用主视图,Angular 应用启动后,这里就是入口,类似于 Android 中的入口 Activity
  • 还有其他一些可选配置,比如应用主题,或者动态的组件声明等等

在 Angular 中,大多数的模式就是,一个根模块管理着很多功能模块,然后,每个模块管理自己模块内部所使用到的组件、指令、管道、服务、或者需要依赖于其他模块,如果该模块内部的这些角色,有些可以供其他模块使用,那么就需要对外暴露。

路由

一个项目这么多模块,Angular 并不会一开始就把所有模块都加载,而是惰性加载,按需加载。

那么,什么时候会去加载呢?

就是等某个模块内部的组件被使用的时候会加载,而组件是什么时候会被使用的呢?

有两个时机,一是组件被直接调用;二是触发了路由去加载;

路由通常的配置方式是用一个 @NgModel 声明的模块,但只用其中两项配置:imports 和 exports,imports 用来导入当前模块所有组件与 url 的映射表,而 exports 用来将这些映射表信息暴露,以供相对应的模块去引入使用。

当然,你不想抽离路由配置,直接将其配置在对应模块的 imports 内也可以,抽离的话,相对独立,可维护。

区别于传统的前端网页的跳转方式,Angular 项目是一个单页应用,所谓的单页应用就是说只有一个页面,所有页面的跳转,其实是将当前页面的显示内容进行替换,页面仍旧只有一个,并不会打开新的页面。

而页面的跳转,通常有以下几种场景:

  • 用户输入 url 进行跳转
  • 用户点击交互按钮进行跳转
  • 用户操作前进或后退进行跳转

这些场景,路由的工作机制都能够很好的支持。

如果网页很简单,只有一个首页,并不存在页面跳转场景,那么可以不用配置路由,只需要在 index.html 中配置根视图,以及在根模块的 bootstrap 中配置根视图组件即可。

但如果项目划分成了多个功能模块,那么应该交由每个模块管理自己的路由表,而后选择一个上层模块,来统一关联各个模块路由,有两种方式:一是在上层模块的 imports 内按照一定顺序来导入各个功能模块;但这种方式想要按照路由层级来查看路由表就比较麻烦,需要到各个模块内部去查看或者借助一些工具。

另一种方式是,在上层模块的路由表中使用 loadChildren 加载各个功能模块,然后各个功能模块默认路由都显示成空视图,各自内部再通过配置 children 的路由表方式来管理各个模块内部自己的路由表。

组件与模板

在 Angular 中,最常接触的应该就是组件了。

我是这么理解的,组件可以是你在界面上看到的任何东西,可以是一个页面,可以是页面上的一个按钮。

而对于浏览器解析并呈现前端页面时,Html、CSS、JavaScript 这三分文件通常都是需要的,而 Angular 是使用了 TypeScript,所以一个组件,其实就包括了:Html,CSS,TypeScript。

在 Angular 中,可以说,是以组件为单位来组成页面的,组件是核心,因为 Angular 提供的功能基本都是用来为组件服务的。

以上,是我的理解。

但要注意,官网教程中,很多地方的组件描述,更多时候是倾向于表示 TypeScript 的那份文件,因为对于组件来说,TypeScript 可以说是它的核心,CSS 只是样式文件,Html 更类似于模板存在。

所以这里将组件和模板放在一起讲,因为就像开头那张图一样,组件是一份 TypeScript 文件,在该文件中,定义了这个组件的模板(template)来源和 CSS 样式来源。

模板提供了该组件的呈现结构,而 TypeScript 里定义了组件的数据来源及交互行为,它们两一起组织成一个视图呈现给用户。

既然,这份 TypeScript 的组件文件和模板文件需要共同合作,那么它们之间就少不了交互,所以就涉及到很多所谓的模板语法,也就是所谓的组件和模板之间的交互方式。

比如,当要往模板中嵌入 TypeScript 中的变量数据时,可以使用 {{value}} 这种语法形式,同样的,还有模板中标签的属性绑定,事件回调注册的交互方式的语法。

总之,Angular 支持双向数据绑定,是一种以数据驱动的思想来让页面进行交互刷新的方式,区别于传统的前端模式。在以往,如果需要动态的更新 DOM 上的信息时,需要先获取到相对应的元素实例对象,然后调用相应的 DOM API 来操纵 DOM;

而使用 Angular 的话,可以直接在模板的相应元素中,将某个属性与 TypeScript 文件中某个变量直接进行绑定,后续这个变量值变化时,Angular 会自动去更新相应 DOM 的属性,也就是说,原本那些操纵 DOM 的代码,Angular 帮我们做了,我们不用再自己去处理了。

另外,注意,以上出现的 TypeScript 的描述,你可以理解成官网中的组件,我之所以不想用组件的方式来进行描述,是因为,我觉得,组件是一个整体,它本身就包括了 TypeScript 文件和模板文件,所以官网中说的组件和模板的交互,我觉得,换成组件中的 TypeScript 文件与模板文件的交互更为适合。

当然,这只是我目前阶段的理解。

服务

服务是一个广义上的概念,通常用来处理那些跟 UI 交互无关的事情,比如网络请求的工作等。

所以它也是为组件服务,而且 Angular 有一套依赖注入机制,也就是说,组件只需要告诉 Angular,它需要哪些服务,至于这些服务的实例是什么时候创建,交给谁去管理等这些组件内部都不用自己去处理了。

Angular 会自动创建相关的服务实例,然后在组件适当的时候,将这个实例注入给组件去使用。

这种模式跟以前在 Android 端开发时有所区别,在 Android 端中,当需要业务层某个实例对象时,通常都需要自己内部去初始化,或者这个实例是个单例的话,也需要自己去实现单例。

但在 Angular 中,你可以借助它依赖注入的机制,来让 Angular 帮你去做这些依赖的对象的实例管理的事,如果需要一个全局的单例服务,那么可以将该服务声明成 root 即全局可用;如果需要一个模块内的单例,那么可以在该模块的 providers 中声明该服务;如果需要一个组件自己的实例对象,那么可以在组件的元数据块的 providers 中配置该服务。

总之,就是,跟 UI 交互无关的工作,可以抽到服务中去处理,而该服务实例的管理,交给 Angular 就可以了,组件只需要告诉 Angular 它需要哪种形式的服务即可。

那么,组件是怎么告诉 Angular 的呢?

同样在 Android 项目或者后端项目中,也有一些依赖注入框架,那些通常都是借助注解的方式来实现。

但在 Angular 中,不用这么麻烦,直接在组件的构造函数的参数中,声明某个服务类型的参数即可。

指令

指令也是为组件服务的,但是,是在组件的模板文件中来使用。

因为组件的模板,其实就是一份 HTML 文件,基于 HTML 的标签之上,加上一些 Angular 的模板语法,而 Angular 在将这份 HTML 文件代码交给浏览器解析之前,会先自行解析一遍,去将模板中不属于 HTML 的那些语法解析出相应的行为。

而指令分为结构型指令和属性型指令,它们的区别,其实就在于,一个是改变 DOM 的结构,一个是改变 DOM 元素的样式。

所以说,指令的目的,其实就是简化一些操纵 DOM 的工作,比如你需要让某些按钮都具有统一的行为和样式,当被点击时先做什么,再做什么。

实现这个,你当然可以在 TypeScript 中去书写这些逻辑,但要应用到每个按钮上,就比较繁琐。

这个时候,就可以将这些工作都封装到指令内部,然后在每个按钮标签上加上该指令,Angular 在解析模板时,发现了这个指令,就会为每个按钮都加上这么一段程序逻辑。

我个人觉得,指令的功能,让我们处理一些相同的行为,可以更好的去封装,减少冗余和繁琐。

当然,上面举的场景,也可以自己封装个按钮组件,然后在其他模板中,不使用原生按钮,而使用封装后的按钮组件,也可以达到目的。

所以,组件其实也是指令的一种,但组件的实现方式会比较重,有时候,只需要封装一些简单的行为逻辑,就可以直接借助指令的方式封装。

指令的原理也很简单,在模板中某个元素标签上,添加上某个指令后,解析到这个指令时,会进入这个指令的相关工作,而指令内部,会获取到一个当前指令挂载的元素标签对象,既然都拿到这个对象了,那么,在指令内部想对这个元素做什么,都可以了。

指令还有另一个通途,通常用来扩展原有的功能,因为可能项目中,在模板里使用的组件或者 HTML 元素的标签因为种种原生无权或不方便进行修改,而又想在其基础上扩展一些功能,此时就可以利用指令来实现。

管道

管道同样是为组件服务,也同样是在组件的模板文件中来使用。

它的用途,在于,将数据按照一定的规则进行转换,比如 Object 对象,转换成 json 格式数据,再比如,long 型的时间,转换成具体的时间日期等等。

Angular 中已经内置了一些管道,也可以自定义管道。

示例

大概了解了 Angular 的架构概览,接下去就来看看一个简单的 Angular 项目结构,以及各个文件、模块的用途,稍微讲一下。

这是用 WebStrom 创建一个 Angular 项目后,自动生成的简单架构。

在利用 Angular Cli 工具生成脚手架时,默认就已经生成了很多配置项,而且此时,项目已经是可以运行的,因为也自动生成了一个根模块和根视图,默认页面是 Angular 的欢迎界面。

挑几个来讲讲。

angular.json

这是 Angular-CLI 的配置文件,而 Angular-CLI 是自动化的工程构建工具,也就是利用这个工具,可以帮助我们完成很多工作,比如创建项目、创建文件、构建、打包等等。

原本的 HTML、CSS、JavaScript 的前端开发模式,并没有工程的概念,只要用浏览器打开 HTML 文件就能够运行。而 Angular 引入了 TypeScript,Scss 等浏览器并不无法识别的语言,自然,要让浏览器运行 Angular 项目之前,需要进行一次编译,一次转换。

这些工作就可以借助 Angular-CLI 来进行。另外,创建一个模块,创建一个组件,也都可以通过 Angular-CLI 来。

那么,在创建这些文件或者说,打包编译这些项目文件时,该按照怎样的规则,就是参照 angular.json 这份配置文件。

大概看一下内容:

{
  "$schema": "./node_modules/@angular/cli/lib/config/schema.json", // 默认的配置项,比如默认配置了 ng g component 生成组件时应该生成哪些文件等等
  "version": 1,
  "newProjectRoot": "projects",
  "projects": {
    "daView": {  // 项目的配置
      "root": "",
      "sourceRoot": "src",  // 源代码路基
      "projectType": "application", // 项目的类型,是应用还是三方库(library)
      "prefix": "app", // 利用命令生成 component 和 directive 的前缀
      "schematics": {}, // 替换掉第一行的 schema.json 中的一些默认配置项,不如创建组件时,不要生成spec文件
      "architect": { // 执行一些构造工作时的配置
        "build": { // 执行 ng build 时的一些配置项
          "builder": "@angular-devkit/build-angular:browser",
          "options": {
            "outputPath": "dist/daView", // 编译后的文件输出的位置
            "index": "src/index.html",   // 构建所需的模板 Index.html
            "main": "src/main.ts",       // 构建所需的文件
            "polyfills": "src/polyfills.ts", // 构建所需的文件
            "tsConfig": "src/tsconfig.app.json", // 对 typescript 编译的配置文件 
            "assets": [ // 构建所需的资源
              "src/favicon.ico",
              "src/assets"
            ],
            "styles": [ // 构建所需的样式文件,可以是 scss
              "src/styles.css"
            ],
            "scripts": [] // 构建所需的三方库,比如 jQuery
          },
          "configurations": {/*...*/}
        },
        "serve": {/*...*/}, // 执行 ng serve 时的一些配置项
        "extract-i18n": {/*...*/},
        "test": {/*...*/},
        "lint": {/*...*/}
        }
      }
    },
    "daView-e2e": {/*...*/},
  "defaultProject": "daView"
}

所以,利用 Angular-CLI 生成的初始项目中,有许多基本的文件,这些文件,基本也都在 angular.json 中被配置使用了,每个配置文件基本都有各自的用途。

比如,tslint 用来配置 lint 检查,tsconfig 用来配置 TypeScript 的编译配置,其他那些 html,css,ts,js 文件基本都是 Angular 项目运行所需的基础文件。

package.json

对于一个工程项目来说,依赖的三方库管理工具也很重要,在 Android 项目中,通常是借助 Gradle 或 maven 来管理三方库。

而在 Angular 项目中,是使用 npm 来进行三方库的管理,对应的配置文件就是 package.json。

在这份配置文件中,配置了项目所需要的三方库,npm 会自动去将这些三方库下载到 node_modules 目录中。然后,再去将一些需要一起打包的三方库在 angular.json 中进行配置。

app/src 源码

以上就是利用 Angular-CLI 创建项目生成的初始架构中各个文件的大概用途,下面讲讲 Angular 项目的大概运行流程。

在 src 中的 index.html 文件就是单页应用的页面文件,里面的 body 标签内,自动加入了一行根视图的组件:

<app-root></app-root> 就是根组件 AppComponent (自动生成的)的组件标签,当 Angular 在 HTML 文件中发现有组件标签时,就会去加载该组件所属的模块,并去解析组件的模板文件,将其嵌入到 HTML 文件的组件标签中。

看一下自动生成的根模块的部分内容:

//app.module.ts
import { BrowserModule } from '@angular/platform-browser';
import { NgModule } from '@angular/core';

import { AppComponent } from './app.component';

@NgModule({
  declarations: [
    AppComponent
  ],
  imports: [
    BrowserModule
  ],
  providers: [],
  bootstrap: [AppComponent]
})
export class AppModule { }
//app.component.ts
import { Component } from '@angular/core';

@Component({
  selector: 'app-root',
  templateUrl: './app.component.html',
  styleUrls: ['./app.component.css']
})
export class AppComponent {
  title = 'daView';
}

app.module.ts 文件用 @NgModule 表示该文件角色是模块,并在内部配置了它的组件 AppComponent,这样 AppComponent 组件就只属于该模块了,并能够在该模块内的其他组件中被使用。

另外,由于该模块是根模块,所以还需要配置 bootstrap,设置应用的根视图,这个配置需要和 index.html 里的 body 标签内的根视图组件是同一个组件,否则运行时就会报错了。

当项目中模块多了的时候,各模块之间基本是通过路由或者组件来进行相互关联。

比如,我们新创建个 Home 模块,然后在根模块中创建个 app-routing 路由配置文件:

//app-routing.module.ts
import { NgModule } from '@angular/core';
import { Routes, RouterModule } from '@angular/router';

const routes: Routes = [
  {
    path: 'home', loadChildren: './home/home.module#HomeModule'
  }
];

@NgModule({
  imports: [RouterModule.forRoot(routes)],
  exports: [RouterModule]
})
export class AppRoutingModule { }

然后在 app.module.ts 的 imports 中将该路由配置导入,这样当路由到 home 时,会去加载 home 模块,然后看看 home 模块的路由配置:

//home-routing.module.ts
import { NgModule } from '@angular/core';
import { Routes, RouterModule } from '@angular/router';
import {HomeComponent} from './home.component';
import {HomeCenterComponent} from './component/home-center.component';

const routes: Routes = [
  {
    path: '',
    children: [
      {
        path: '', component: HomeCenterComponent
      }
    ]
  }
];

@NgModule({
  imports: [RouterModule.forChild(routes)],
  exports: [RouterModule]
})
export class HomeRoutingModule { }

home 模块的默认视图为空,但交由其子视图来控制,所以,当导航到 home 时,home 模块会去加载它内部的 HomeCenterComponent 组件。

以上,是当项目中有多模块时,我的处理方式。

当按照这种方式来实现时,对于了解一个 Angular,就有一定的规律可循了:

  1. 先找根视图组件,然后确认根视图组件中的 router-outlet 标签的区域,因为这个区域展示的就是由根模块路由导航到的新的组件内容;
  2. 去根模块的配置中找到根模块的路由配置表,来查看第一个层级的路由分别对应哪些模块;
  3. 去这些相应的模块中,查看它们各自内部的路由配置表,来确定各自模块的默认视图组件是哪个,下一个层级的各个路由所对应的视图组件;
  4. 这样,一个页面的组件层次结构就能够很快的理清。

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