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angular性能優(yōu)化——變更檢測

什么是頁面流暢度？

頁面流暢度是通過幀率 FPS（Frames Per Second - 每秒傳輸幀數(shù)）判定的，一般主流的瀏覽器屏幕刷新率都在 60Hz（每秒刷新60次），最優(yōu)的幀率在 60 FPS，幀率越高，頁面就越流暢，60Hz意味著每隔16.6ms會刷新一次顯示屏，也就是每一次渲染頁面需要在16.6ms內(nèi)完成，否則就會導(dǎo)致頁面失幀，出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象。根因在于：瀏覽器中的 JavaScript 執(zhí)行和頁面渲染會相互阻塞。

在 Chrome 的 devtools 中我們可以執(zhí)行 Cmd+Shift+P 輸入 show fps 來快速打開 fps 面板，如下圖所示：

通過觀察 FPS 面板，我們可以很方便的對當(dāng)前頁面的流暢度進行監(jiān)控

1 影響頁面性能的因素

頁面交互是否流暢，在于頁面響應(yīng)是否流暢，而頁面響應(yīng)其本質(zhì)上就是把頁面狀態(tài)的變更重新渲染到頁面上的過程。

頁面響應(yīng)過程大致如下：

一般情況Event Handler事件處理邏輯不會消耗太多時間，所以影響angular性能的因素主要在于異步事件觸發(fā)和變更檢測。 一般情況Event Handler事件處理邏輯不會消耗太多時間，所以影響angular性能的因素主要在于異步事件觸發(fā)和變更檢測。

對angular來說，頁面渲染的過程就是變更檢測的過程，可以理解為angular的變更檢測要在16.6ms內(nèi)完成才不會導(dǎo)致頁面失幀、卡頓。

可以從以下三方面優(yōu)化頁面響應(yīng)的性能。

（1）對于觸發(fā)事件階段，可以減少異步事件的觸發(fā)，來減少整體的變更檢測次數(shù)和重新渲染；

（2）對于 Event Handler 執(zhí)行邏輯階段，可以通過優(yōu)化復(fù)雜代碼邏輯來減少執(zhí)行時間；

（3）對于 Change Detection 檢測數(shù)據(jù)綁定并更新 DOM 階段，可以減少變更檢測和模板數(shù)據(jù)的計算次數(shù)來減少渲染時間；

對于（2）Event Handler要具體問題具體分析，不做討論，主要針對（1）（3）進行優(yōu)化

2優(yōu)化方案

2.1 減少異步事件觸發(fā)

Angular在默認(rèn)變更檢測模式下，異步事件會觸發(fā)全局的變更檢測，因此，減少異步事件的觸發(fā)會大大的提升angular的性能。

異步事件包括Macro Task（宏任務(wù)）事件和Micro Task微任務(wù)事件

對異步事件的優(yōu)化主要是針對document的監(jiān)聽事件。比如document上的click、mouseup、mousemove…等監(jiān)聽事件。

監(jiān)聽事件場景：

Renderer2.listen(document, …)

fromEvent(document,…)

document.addEventListener(…)

dom監(jiān)聽事件，在不需要觸發(fā)的時候一定要移除。

舉例：[pop]提示框指令

使用場景：表格列篩選，點擊圖標(biāo)以外的地方，或者頁面滾動，列篩選彈框隱藏

以前的做法是直接在pop指令里監(jiān)聽document的click事件和scroll事件，這樣有個弊端就是提示框未顯示，但依然存在監(jiān)聽事件，很不合理。

合理的解決方案：當(dāng)提示框顯示的時候才去監(jiān)聽click和scroll事件，隱藏的時候就移除監(jiān)聽事件。

對于頻繁觸發(fā)的dom監(jiān)聽事件，可以使用rjx的操作符對事件進行優(yōu)化。詳情參考Rjx操作符。RxJS Marbles。

2.2 變更檢測

什么是變更檢測？

要理解變更檢測，我們可以從變更檢測的目標(biāo)尋找答案。angular變更檢測目標(biāo)，是讓模型（TypeScript代碼）與模板（HTML）保持同步。因此，變更檢測可以理解為：檢測模型變更的同時，更新模板（DOM）。

變更檢測流程是什么？

通過在組件樹中按照自頂向下的順序執(zhí)行變更檢測，也就是先對父組件執(zhí)行變更檢測，再對子組件進行變更檢測。首先檢查父組件的數(shù)據(jù)變更，然后更新父組件模板，在更新模板的時候遇到子組件，會去更新子組件上綁定的值，然后進入子組件，看@Input輸入值的索引是否改變，如果改變就將該子組件標(biāo)記為dirty，也就是后續(xù)需要變更檢測的，標(biāo)記完子組件之后，繼續(xù)更新父組件中子組件后面的模板，父組件模板全部更新完之后再去對子組件做變更檢測。

2.2.1 angular變更檢測原理

在默認(rèn)變更檢測default模式下，異步事件觸發(fā)Angular的變更檢測的原理是 angular通過使用Zone.js處理異步事件時調(diào)用了ApplicationRef 的tick()方法從根組件到子組件執(zhí)行變更檢測。 Angular 應(yīng)用初始化過程中，實例化了一個zone （NgZone），然后將所有邏輯都跑在該對象的 _inner 對象中。

Zone.js實現(xiàn)了以下幾個類：

• Zone類，JavaScript 事件的執(zhí)行環(huán)境，和線程一樣，它們可以帶一些數(shù)據(jù)，并且可能擁有父子 zone。

• ZoneTask類，包裝后的異步事件，這些 task 有三種子類：

• MicroTask，由 Promise 創(chuàng)建。

• MacroTask，由 setTimeout 等創(chuàng)建。

• EventTask，由 addEventListener 等創(chuàng)建，比如dom事件。

• ZoneSpec對象，創(chuàng)建一個 ngZone 時給它提供的參數(shù)，有三個可以觸發(fā)檢測的鉤子：

• onInvoke，調(diào)用某個回調(diào)函數(shù)時觸發(fā)的鉤子。

• onInvokeTask，ZoneTask 被觸發(fā)時觸發(fā)的鉤子，比如 setTimeout 到時。

• onHasTask，檢測到有或無 ZoneTask 時觸發(fā)的鉤子（即對第一個 schedule 的 zone 和最后一個 invoke 或 cancel 的 task 觸發(fā)）。

• ZoneDelegate類，負(fù)責(zé)調(diào)用鉤子。

檢測過程原理大概如下：

用戶操作觸發(fā)異步事件（比如：dom事件，接口請求…）

=>  ZoneTask類處理事件。invokeTask()函數(shù)中調(diào)用zone的runTask()方法，在runTask方法中，zone通過_zoneDelegate實例屬性，調(diào)用ZoneSpec的鉤子

=>  ZoneSpec的三個鉤子（onInvokeTask、onInvoke、onHasTask）鉤子里通過checkStable()函數(shù)觸發(fā)zone.onMicrotaskEmpty.emit(null)通知

=>  根組件監(jiān)聽onMicrotaskEmpty后調(diào)用tick()，tick方法中調(diào)用 detectChanges()從根組件開始檢測

=> ··· refreshView()調(diào)用executeTemplate()，executeTemplate方法中調(diào)用templateFn()更新模板、子組件綁定的值（這時候會去檢測子組件的@Input()輸入引用是否改變，如果有改變，會將子組件標(biāo)記為Dirty，也就是該子組件需要變更檢測）

詳細變更檢測原理流程圖：

簡化流程：

觸發(fā)異步事件

=>  ZoneTask處理事件

=> ZoneDelegate 調(diào)用ZoneSpec的鉤子觸發(fā)onMicrotaskEmpty通知

=> 根組件收到onMicrotaskEmpty通知，執(zhí)行tick()，開始檢測并更新dom

由以上代碼可知，當(dāng)微任務(wù)為空的時候才會觸發(fā)變更檢測。

簡略變更檢測原理流程圖：

2.2.2 變更檢測優(yōu)化方案

1 ）使用OnPush 模式

原理：減少1次變更檢測的耗時。

OnPush模式與Default模式的區(qū)別在于：dom監(jiān)聽事件、timer事件、promise都不會觸發(fā)變更檢測。Default模式的組件狀態(tài)始終為CheckAlways，表示組件每次檢測周期都要檢測。

OnPush模式下：以下情況會觸發(fā)變更檢測

S1、組件的@Input引用發(fā)生變化。

S2、組件的DOM綁定的事件，包括它子組件的DOM綁定的事件，比如 click、submit、mouse down。@HostListener()

注意：

通過renderer2.listen()監(jiān)聽的dom事件不會觸發(fā)變更檢測

通過dom.addEventListener()原生監(jiān)聽方式也不會觸發(fā)變更檢測

S3、Observable 訂閱事件，同時設(shè)置 Async pipe。

S4、利用以下方式手動觸發(fā)變化檢測：

ChangeDetectorRef.detectChanges()：觸發(fā)當(dāng)前組件和非OnPush子組件的變更檢測。

ChangeDetectorRef.markForCheck()：將當(dāng)前視圖及其所有的祖先標(biāo)記為臟，下次檢測周期時候會觸發(fā)檢測。

ApplicationRef.tick()：不會觸發(fā)變更檢測

2 ）使用NgZone.runOutsideAngular()

原理：減少變更檢測次數(shù)

將全局dom事件監(jiān)聽寫在NgZone.runOutsideAngular()方法的回調(diào)里面，dom事件將不會觸發(fā)angular的變更檢測。如果當(dāng)前組件未更新，可以在回調(diào)函數(shù)里執(zhí)行ChangeDetectorRef的detectChanges()鉤子來手動觸發(fā)當(dāng)前組件的變更檢測。

舉例：app-icon-react動態(tài)圖標(biāo)組件

2.2.3 調(diào)試方式

方式1：可以在瀏覽器控制臺，使用Angular DevTools插件查看某一次dom事件，angular的檢測情況：

方式2：可以在控制臺直接輸入：ng.profiler.timeChangeDetection()查看檢測時間，這種方式可查看全局的檢測時間。參考博客 Profiling Angular Change Detection

2.3 模板（HTML）優(yōu)化

2.3.1 減少DOM渲染：ngFor加trackBy

使用 *ngFor 的 trackBy 屬性，Angular 只更改和重新渲染已更改的條目，而不必重新加載整個條目列表。

比如：表格排序場景。ngFor如果加了trackBy，表格渲染的時候只會移動行dom元素，如果不加trackBy，會先刪除現(xiàn)有的表格dom元素，再新增行dom元素。顯然只移動dom元素性能會好很多。

2.3.2 模板表達式中不要使用函數(shù)

不要在Angular 模板表達式中使用函數(shù)調(diào)用，可以用管道pipe代替，也可以通過手動計算后用一個變量代替。模板中使用函數(shù)，不管值有沒有改變，每次變更檢測的時候都會執(zhí)行函數(shù)，會影響性能。

模板中使用函數(shù)的場景：

2.3.3 減少ngFor的使用

使用ngFor，數(shù)據(jù)量大的時候會影響性能。

舉例：

使用ngFor：

不使用ngFor：性能提升10倍左右

以上就是關(guān)于“angular怎么進行性能優(yōu)化”這篇文章的內(nèi)容，相信大家都有了一定的了解，希望小編分享的內(nèi)容對大家有幫助，若想了解更多相關(guān)的知識內(nèi)容，請關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。