【原创】angularjs1.3.0源码解析之执行流程

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Angular执行流程

前言

发现最近angularjs在我厂的应用变得很广泛，下周刚好也有个angular项目要着手开始做，所以先做了下功课，从源代码开始入手会更深刻点，可能讲的没那么细，侧重点在于整个执行流程，之后会对angularjs的各个模块再解析下。

目录结构

从angularFiles.js中就可以看到angular.js是如何打包的？

'angularSrc': [
'src/minErr.js',
'src/Angular.js',
'src/loader.js',
'src/AngularPublic.js',
'src/jqLite.js',
'src/apis.js', 'src/auto/injector.js', 'src/ng/anchorScroll.js',
'src/ng/animate.js',
'src/ng/asyncCallback.js',
// ...省略若干service 'src/ng/filter.js',
'src/ng/filter/filter.js',
'src/ng/filter/filters.js',
// ...省略若干filter 'src/ng/directive/directives.js',
'src/ng/directive/a.js',
'src/ng/directive/attrs.js',
// ...省略若干directive
]

核心代码（angular.js）

这里精简了代码，省略了angular很多的方法定义，直接从执行流程入手，看angular如何进行一个程序的初始化。

(function(window, document, undefined) { // ...省略若干代码 // 判断代码angularjs重复加载
if (window.angular.bootstrap) {
console.log('WARNING: Tried to load angular more than once.');
return;
} // 绑定jQuery或者jqLite，实现angular.element
bindJQuery(); // 暴露api，挂载一些通用方法，如：angular.forEach
// 实现angular.module，并定义模块ng，以及ngLocale
publishExternalAPI(angular); // 当dom ready时，开始执行程序的初始化
jqLite(document).ready(function() {
// 初始化入口
angularInit(document, bootstrap);
});})(window, document);

publishExternalAPI函数（src/AngularPublic.js）

1. 将一些通用方法挂载到全局变量angular上
2. 注册两个模块ng 和 ngLocale（其中ng依赖ngLocale）
3. ng模块的回调函数用来注册angular内置的service和directive（该回调将在angularInit后被执行）

function publishExternalAPI(angular){
// 将通用方法挂载到全局变量augular上
extend(angular, {
'bootstrap': bootstrap,
'copy': copy,
'extend': extend,
'equals': equals,
'element': jqLite,
'forEach': forEach,
'injector': createInjector,
// ...省略若干通用方法
}); // 实现angular.module方法并赋值给angularModule
angularModule = setupModuleLoader(window); try {
// 获取ngLocale模块
// 如果获取不到，则会报出异常
angularModule('ngLocale');
} catch (e) {
// 接受异常（也就是没有获取不到ngLocale模块）
// 在这里注册ngLocale模块
angularModule('ngLocale', []).provider('$locale', $LocaleProvider);
} // 注册ng模块（此模块依赖ngLocale模块）
// 回调中注册N多service，以及N多directive（回调等待初始化angularInit后执行）
angularModule('ng', ['ngLocale'], ['$provide',
function ngModule($provide) {
// $$sanitizeUriProvider needs to be before $compileProvider as it is used by it.
$provide.provider({
$$sanitizeUri: $$SanitizeUriProvider
});
$provide.provider('$compile', $CompileProvider).
directive({
a: htmlAnchorDirective,
input: inputDirective,
textarea: inputDirective,
form: formDirective,
// ...省略若干directive
}).
directive({
ngInclude: ngIncludeFillContentDirective
}).
directive(ngAttributeAliasDirectives).
directive(ngEventDirectives);
$provide.provider({
$anchorScroll: $AnchorScrollProvider,
$animate: $AnimateProvider,
$browser: $BrowserProvider,
// ...省略若干service
});
}
]);
}


setupModuleLoader函数（src/loader.js）

这里定义了angular.module方法，该方法用来注册模块并返回模块实例，像上面所说的ng和ngLocale模块都是通过它注册的。

function setupModuleLoader(window) { // 异常处理，可以忽略
var $injectorMinErr = minErr('$injector');
var ngMinErr = minErr('ng'); // 获取指定obj的name属性
// 不存在的话，利用factory函数创建并存储在obj.name下，方便下次获取
function ensure(obj, name, factory) {
return obj[name] || (obj[name] = factory());
} // 获取angular全局变量
var angular = ensure(window, 'angular', Object); angular.$$minErr = angular.$$minErr || minErr; // 定义angular.module方法并返回
return ensure(angular, 'module', function() { // 利用闭包，缓存模块实例
var modules = {}; // angular.module 的方法实现
// 如果参数是一个，获取指定name的模块（getter操作）
// 否则，（重新）创建模块实例并存储（setter操作），最后返回
return function module(name, requires, configFn) { // 检测模块名不能是'hasOwnProperty'
var assertNotHasOwnProperty = function(name, context) {
if (name === 'hasOwnProperty') {
throw ngMinErr('badname', 'hasOwnProperty is not a valid {0} name', context);
}
}; // 检测模块名
assertNotHasOwnProperty(name, 'module'); // 如果参数不止一个（requires存在，哪怕是[]）,表现为setter操作
// 如果该模块已存在，那么置为null，重新创建
if (requires && modules.hasOwnProperty(name)) {
modules[name] = null;
} // 获取指定name模块的模块
// 从modules缓存中取或者（重新）创建新的模块实例
return ensure(modules, name, function() { // 程序走到这里，表示是新模块的创建过程
// 而requires如果为空，则表示是获取已有的模块
// 两者其实是相互矛盾的，所以抛出异常，说明该模块还没有注册
// 所以我们在创建模块时，就算没有依赖其他模块，写法也应该是：
// angular.module('myModule', []);
if (!requires) {
throw $injectorMinErr('nomod', "Module '{0}' is not available! You either misspelled " +
"the module name or forgot to load it. If registering a module ensure that you " +
"specify the dependencies as the second argument.", name);
} var invokeQueue = []; var configBlocks = []; var runBlocks = []; var config = invokeLater('$injector', 'invoke', 'push', configBlocks); // 将要返回的module实例
var moduleInstance = { _invokeQueue: invokeQueue,
_configBlocks: configBlocks,
_runBlocks: runBlocks, requires: requires, name: name, provider: invokeLater('$provide', 'provider'), factory: invokeLater('$provide', 'factory'), service: invokeLater('$provide', 'service'), value: invokeLater('$provide', 'value'), constant: invokeLater('$provide', 'constant', 'unshift'), animation: invokeLater('$animateProvider', 'register'), filter: invokeLater('$filterProvider', 'register'), controller: invokeLater('$controllerProvider', 'register'), directive: invokeLater('$compileProvider', 'directive'), config: config, run: function(block) {
runBlocks.push(block);
return this;
}
}; if (configFn) {
config(configFn);
} return moduleInstance; // 通过该方法对module实例的一系列常用方法进行包装，如myModule.provider，myModule.controller
// 我们在调用myModule.provider(...)时实质上是数据存储（push或者unshift）而不是立即注册服务
// 这一点我们从invokeLater的字面意思（之后再调用）也可以看出
// 那么真正的执行（如注册服务），是在angularInit之后，准确的说是在loadModules的时候（之后会说到）
function invokeLater(provider, method, insertMethod, queue) { // 默认队列是invokeQueue，也可以是configBlocks
// 默认队列操作是push，也可以是unshift
if (!queue) queue = invokeQueue;
return function() {
queue[insertMethod || 'push']([provider, method, arguments]);
return moduleInstance;
};
}
});
};
});}

angularInit函数（src/Angular.js）

当dom ready时，该函数开始运行，通过调用bootstrap函数进行整个angular应用的初始化工作。

这里传递给bootstrap两个函数：应用根节点（含有xx-app属性的dom）和启动模块（xx-app的值）

xx 为 ['ng-', 'data-ng-', 'ng:', 'x-ng-'] 任一一种，这里做了兼容多种属性名

function angularInit(element, bootstrap) {
var appElement,
module,
config = {}; // ngAttrPrefixes = ['ng-', 'data-ng-', 'ng:', 'x-ng-'];
// 支持多种节点属性表达方式，通过用循环方式查找含有xx-app属性的节点（appElement）
// 先对element（即document）进行判断，再从element中的子孙元素中查找
forEach(ngAttrPrefixes, function(prefix) {
var name = prefix + 'app'; if (!appElement && element.hasAttribute && element.hasAttribute(name)) {
appElement = element;
module = element.getAttribute(name);
}
});
forEach(ngAttrPrefixes, function(prefix) {
var name = prefix + 'app';
var candidate; if (!appElement && (candidate = element.querySelector('[' + name.replace(':', '\\:') + ']'))) {
appElement = candidate;
module = candidate.getAttribute(name);
}
}); // 如果应用节点存在，那么启动整个应用（即bootstrap）
// 如果appElement含有xx-strict-di属性，那么设置严格依赖注入参数？
if (appElement) {
config.strictDi = getNgAttribute(appElement, "strict-di") !== null;
bootstrap(appElement, module ? [module] : [], config);
}
}


bootstrap函数（src/Angular.js）

程序的核心初始化起始于该函数

除了通过ng-app指令自动初始化应用（间接调用bootstrap）外，我们也可以手动调用angular.bootstrap(...)来初始化应用

比如像这样：

angular.module('demo', [])
.controller('WelcomeController', function($scope) {
$scope.greeting = 'Welcome!';
});
angular.bootstrap(document, ['demo']);


看看源码（这里我们只看下里面的核心函数doBootstrap）：

function bootstrap(element, modules, config) {
// ...省略若干代码
var doBootstrap = function() {
element = jqLite(element); // 首先判断该dom是否已经被注入（即这个dom已经被bootstrap过）
// 注意这里的injector方法是Angular为jqLite中提供的，区别于一般的jQuery api
if (element.injector()) {
var tag = (element[0] === document) ? 'document' : startingTag(element);
//Encode angle brackets to prevent input from being sanitized to empty string #8683
throw ngMinErr(
'btstrpd',
"App Already Bootstrapped with this Element '{0}'",
tag.replace(/</,'&lt;').replace(/>/,'&gt;'));
} modules = modules || []; // 添加匿名模块
modules.unshift(['$provide', function($provide) {
$provide.value('$rootElement', element);
}]); if (config.debugInfoEnabled) {
// Pushing so that this overrides `debugInfoEnabled` setting defined in user's `modules`.
modules.push(['$compileProvider', function($compileProvider) {
$compileProvider.debugInfoEnabled(true);
}]);
} // 添加ng模块
modules.unshift('ng'); // 到这里modules可能是: ['ng', [$provide, function($provide){...}], 'xx']
// xx: ng-app="xx" // 创建injector对象，注册所有的内置模块
var injector = createInjector(modules, config.strictDi); // 利用injector的依赖注入，执行回调
injector.invoke(['$rootScope', '$rootElement', '$compile', '$injector',
function bootstrapApply(scope, element, compile, injector) {
scope.$apply(function() {
// 标记该dom已经被注入
element.data('$injector', injector);
// 编译整个dom
compile(element)(scope);
});
}]
);
return injector;
}; // ...省略若干代码 if (window && !NG_DEFER_BOOTSTRAP.test(window.name)) {
return doBootstrap();
}
// ...省略若干代码
}


createInjector函数（src/auto/injector.js）

实现依赖注入，创建injector实例。

function createInjector(modulesToLoad, strictDi) {
strictDi = (strictDi === true);
var INSTANTIATING = {},
providerSuffix = 'Provider',
path = [],
loadedModules = new HashMap([], true),
providerCache = {
$provide: {
provider: supportObject(provider),
factory: supportObject(factory),
service: supportObject(service),
value: supportObject(value),
constant: supportObject(constant),
decorator: decorator
}
},
providerInjector = (providerCache.$injector =
createInternalInjector(providerCache, function() {
throw $injectorMinErr('unpr', "Unknown provider: {0}", path.join(' <- '));
})),
instanceCache = {},
instanceInjector = (instanceCache.$injector =
createInternalInjector(instanceCache, function(servicename) {
var provider = providerInjector.get(servicename + providerSuffix);
return instanceInjector.invoke(provider.$get, provider, undefined, servicename);
})); // 循环加载模块，实质上是：
// 1. 注册每个模块上挂载的service（也就是_invokeQueue）
// 2. 执行每个模块的自身的回调（也就是_configBlocks）
// 3. 通过依赖注入，执行所有模块的_runBlocks
forEach(loadModules(modulesToLoad), function(fn) { instanceInjector.invoke(fn || noop); }); return instanceInjector; // ...省略若干函数定义
}


上面定义了4个变量，分别是：

• providerCache（所有xxProvider类的缓存，xx可以是Locale，Timeout）
• instanceCache（所有xxProvider返回的实例缓存）
• providerInjector（内部injector实例，负责类层级的依赖注入）
• instanceInjector（外部可访问injector实例，负责实例层级的依赖注入）

这里providerCache预存了$provider服务类，用来提供自定义service的注册，支持下面几个方法：

$provide: {
provider: supportObject(provider),
factory: supportObject(factory),
service: supportObject(service),
value: supportObject(value),
constant: supportObject(constant),
decorator: decorator
}


之后providerCache.$injector=createInternalInjector(...);又将$injector服务缓存进来（其实之后注册的服务都将陆续添加进来）

createInternalInjector函数（src/auto/injector.js）

创建injector实例，如：providerInjector和instanceInjector

function createInternalInjector(cache, factory) { function getService(serviceName) {/*省略代码实现*/} function invoke(fn, self, locals, serviceName) {/*省略代码实现*/} function instantiate(Type, locals, serviceName) {/*省略代码实现*/} // 返回injector实例
return {
invoke: invoke,
instantiate: instantiate,
get: getService,
annotate: annotate,
has: function(name) {
return providerCache.hasOwnProperty(name + providerSuffix) || cache.hasOwnProperty(name);
}
};
}


loadModules函数（src/auto/injector.js）

加载应用依赖模块以及内置的ng模块等，就像之前说的类似这样：['ng', [$provide, function($provide){...}], 'xx']

执行每个模块的_runBlocks，可以理解injector创建完后模块的初始化（通过myModule.run(...)注册的）

function loadModules(modulesToLoad){
var runBlocks = [], moduleFn; // 循环加载每个module,
// 1. 注册每个模块上挂载的service（也就是_invokeQueue）
// 2. 执行每个模块的自身的回调（也就是_configBlocks）
// 3. 通过递归搜集所有（依赖）模块的_runBlocks，并返回
forEach(modulesToLoad, function(module) { // 判断模块是否已经加载过
if (loadedModules.get(module)) return; // 设置模块已经加载过
loadedModules.put(module, true); function runInvokeQueue(queue) {
var i, ii;
for(i = 0, ii = queue.length; i < ii; i++) { var invokeArgs = queue[i],
provider = providerInjector.get(invokeArgs[0]); // 通过providerInjector获取指定服务（类），传递参数并执行指定方法
provider[invokeArgs[1]].apply(provider, invokeArgs[2]);
}
} // 模块可以是以下三种情况：
// 1. 字符串表示模块名（注册过的模块），如：'ng'模块
// 2. 普通函数（也可以是隐式声明依赖的函数），如：function($provider) {...}
// 3. 数组（即声明依赖的函数）如：[$provide, function($provide){...}
try {
if (isString(module)) {
// 获取通过模块名获取模块对象
moduleFn = angularModule(module);
// 通过递归加载所有依赖模块，并且获取所有依赖模块（包括自身）的_runBlocks
runBlocks = runBlocks.concat(loadModules(moduleFn.requires)).concat(moduleFn._runBlocks);
// 遍历_invokeQueue数组依次执行$provider服务的指定方法（如：factory，value等）
runInvokeQueue(moduleFn._invokeQueue);
// 遍历_configBlocks数组依次执行$injector服务的invoke方法（即依赖注入并执行回调）
runInvokeQueue(moduleFn._configBlocks); // 如果module是函数或者数组（可认为是匿名模块），那么依赖注入后直接执行
// 并将返回值保存到runBlocks（可能是函数，又将继续执行）
} else if (isFunction(module)) {
runBlocks.push(providerInjector.invoke(module));
} else if (isArray(module)) {
runBlocks.push(providerInjector.invoke(module));
} else {
assertArgFn(module, 'module');
}
} catch (e) {
if (isArray(module)) {
module = module[module.length - 1];
}
if (e.message && e.stack && e.stack.indexOf(e.message) == -1) {
e = e.message + '\n' + e.stack;
}
throw $injectorMinErr('modulerr', "Failed to instantiate module {0} due to:\n{1}",
module, e.stack || e.message || e);
}
}); return runBlocks;
}

到这里在注册ng模块时的回调，在runInvokeQueue(moduleFn._configBlocks);已经执行过了，也就意味着许许多多的内置模块已经存入providerCache中了，所以在后面的依赖注入中我们可以随意调用。

ps: 不知道是不是好久没用博客园了，感觉它的markdown好难用！！原文在这里