摘要:大多数初学者会认为也有封装规则,但实际上没有。第二个规则是最后导入模块的,会覆盖前面导入模块的。
原文链接:Avoiding common confusions with modules in Angular
Angular Modules 是个相当复杂的话题,甚至 Angular 开发团队在官网上写了好几篇有关 NgModule 的文章教程。这些教程清晰的阐述了 Modules 的大部分内容,但是仍欠缺一些内容,导致很多开发者被误导。我看到很多开发者由于不知道 Modules 内部是如何工作的,所以经常理解错相关概念,使用 Modules API 的姿势也不正确。
本文将深度解释 Modules 内部工作原理,争取帮你消除一些常见的误解,而这些错误我在 StackOverflow 上经常看到有人提问。
模块封装Angular 引入了模块封装的概念,这个和 ES 模块概念很类似(注:ES Modules 概念可以查看 TypeScript 中文网的 Modules),基本意思是所有声明类型,包括组件、指令和管道,只可以在当前模块内部,被其他声明的组件使用。比如,如果我在 App 组件中使用 A 模块的 a-comp 组件:
@Component({ selector: "my-app", template: `Hello {{name}}
` }) export class AppComponent { }
Angular 编译器就会抛出错误:
Template parse errors: "a-comp" is not a known element
这是因为 App 模块中没有申明 a-comp 组件,如果我想要使用这个组件,就不得不导入 A 模块,就像这样:
@NgModule({ imports: [..., AModule] }) export class AppModule { }
上面描述的就是 模块封装。不仅如此,如果想要 a-comp 组件正常工作,得设置它为可以公开访问,即在 A 模块的 exports 属性中导出这个组件:
@NgModule({ ... declarations: [AComponent], exports: [AComponent] }) export class AModule { }
同理,对于指令和管道,也得遵守 模块封装 的规则:
@NgModule({ ... declarations: [ PublicPipe, PrivatePipe, PublicDirective, PrivateDirective ], exports: [PublicPipe, PublicDirective] }) export class AModule {}
需要注意的是,模块封装 原则不适用于在 entryComponents 属性中注册的组件,如果你在使用动态视图时,像 译 关于 Angular 动态组件你需要知道的 这篇文章中所描述的方式去实例化动态组件,就不需要在 A 模块的 exports 属性中去导出 a-comp 组件。当然,还得导入 A 模块。
大多数初学者会认为 providers 也有封装规则,但实际上没有。在 非懒加载模块 中申明的任何 provider 都可以在程序内的任何地方被访问,下文将会详细解释原因。
模块层级初学者最大的一个误解就是认为,一个模块导入其他模块后会形成一个模块层级,认为该模块会成为这些被导入模块的父模块,从而形成一个类似模块树的层级,当然这么想也很合理。但实际上,不存在这样的模块层级。因为 所有模块在编译阶段会被合并,所以导入和被导入模块之间不存在任何层级关系。
就像 组件 一样,Angular 编译器也会为根模块生成一个模块工厂,根模块就是你在 main.ts 中,以参数传入 bootstrapModule() 方法的模块:
platformBrowserDynamic().bootstrapModule(AppModule);
Angular 编译器使用 createNgModuleFactory 方法来创建该模块工厂(注:可参考 L274 -> L60 -> L109 -> L153-L155 -> L50),该方法需要几个参数(注:为清晰理解,不翻译。最新版本不包括第三个依赖参数。):
module class reference
bootstrap components
component factory resolver with entry components
definition factory with merged module providers
最后两点解释了为何 providers 和 entry components 没有模块封装规则,因为编译结束后没有多个模块,而仅仅只有一个合并后的模块。并且在编译阶段,编译器不知道你将如何使用 providers 和动态组件,所以编译器去控制封装。但是在编译阶段的组件模板解析过程时,编译器知道你是如何使用组件、指令和管道的,所以编译器能控制它们的私有申明。(注:providers 和 entry components 是整个程序中的动态部分 dynamic content,Angular 编译器不知道它会被如何使用,但是模板中写的组件、指令和管道,是静态部分 static content,Angular 编译器在编译的时候知道它是如何被使用的。这点对理解 Angular 内部工作原理还是比较重要的。)
让我们看一个生成模块工厂的示例,假设你有 A 和 B 两个模块,并且每一个模块都定义了一个 provider 和一个 entry component:
@NgModule({ providers: [{provide: "a", useValue: "a"}], declarations: [AComponent], entryComponents: [AComponent] }) export class AModule {} @NgModule({ providers: [{provide: "b", useValue: "b"}], declarations: [BComponent], entryComponents: [BComponent] }) export class BModule {}
根模块 App 也定义了一个 provider 和根组件 app,并导入 A 和 B 模块:
@NgModule({ imports: [AModule, BModule], declarations: [AppComponent], providers: [{provide: "root", useValue: "root"}], bootstrap: [AppComponent] }) export class AppModule {}
当编译器编译 App 根模块生成模块工厂时,编译器会 合并 所有模块的 providers,并只为合并后的模块创建模块工厂,下面代码展示模块工厂是如何生成的:
createNgModuleFactory( // reference to the AppModule class AppModule, // reference to the AppComponent that is used // to bootstrap the application [AppComponent], // module definition with merged providers moduleDef([ ... // reference to component factory resolver // with the merged entry components moduleProvideDef(512, jit_ComponentFactoryResolver_5, ..., [ ComponentFactory_, ComponentFactory_ , ComponentFactory_ ]) // references to the merged module classes // and their providers moduleProvideDef(512, AModule, AModule, []), moduleProvideDef(512, BModule, BModule, []), moduleProvideDef(512, AppModule, AppModule, []), moduleProvideDef(256, "a", "a", []), moduleProvideDef(256, "b", "b", []), moduleProvideDef(256, "root", "root", []) ]);
从上面代码知道,所有模块的 providers 和 entry components 都将会被合并,并传给 moduleDef() 方法,所以无论导入多少个模块,编译器只会合并模块,并只生成一个模块工厂。该模块工厂会使用模块注入器来生成合并模块对象(注:查看 L232),然而由于只有一个合并模块,Angular 将只会使用这些 providers,来生成一个单例的根注入器。
现在你可能想到,如果两个模块里定义了相同的 provider token,会发生什么?
第一个规则 则是导入其他模块的模块中定义的 provider 总是优先胜出,比如在 AppModule 中也同样定义一个 a provider:
@NgModule({ ... providers: [{provide: "a", useValue: "root"}], }) export class AppModule {}
查看生成的模块工厂代码:
moduleDef([ ... moduleProvideDef(256, "a", "root", []), moduleProvideDef(256, "b", "b", []), ]);
可以看到最后合并模块工厂包含 moduleProvideDef(256, "a", "root", []),会覆盖 AModule 中定义的 {provide: "a", useValue: "a"}。
第二个规则 是最后导入模块的 providers,会覆盖前面导入模块的 providers。同样,也在 BModule 中定义一个 a provider:
@NgModule({ ... providers: [{provide: "a", useValue: "b"}], }) export class BModule {}
然后按照如下顺序在 AppModule 中导入 AModule 和 BModule:
@NgModule({ imports: [AModule, BModule], ... }) export class AppModule {}
查看生成的模块工厂代码:
moduleDef([ ... moduleProvideDef(256, "a", "b", []), moduleProvideDef(256, "root", "root", []), ]);
所以上面代码已经验证了第二条规则。我们在 BModule 中定义了 {provide: "a", useValue: "b"},现在让我们交换模块导入顺序:
@NgModule({ imports: [BModule, AModule], ... }) export class AppModule {}
查看生成的模块工厂代码:
moduleDef([ ... moduleProvideDef(256, "a", "a", []), moduleProvideDef(256, "root", "root", []), ]);
和预想一样,由于交换了模块导入顺序,现在 AModule 的 {provide: "a", useValue: "a"} 覆盖了 BModule 的 {provide: "a", useValue: "b"}。
注:上文作者提供了 AppModule 被 @angular/compiler 编译后的代码,并针对编译后的代码分析多个 modules 的 providers 会被合并。实际上,我们可以通过命令 yarn ngc -p ./tmp/tsconfig.json 自己去编译一个小实例看看,其中,./node_modules/.bin/ngc 是 @angular/compiler-cli 提供的 cli 命令。我们可以使用 ng new module 新建一个项目,我的版本是 6.0.5。然后在项目根目录创建 /tmp 文件夹,然后加上 tsconfig.json,内容复制项目根目录的 tsconfig.json,然后加上一个 module.ts 文件。module.ts 内容包含根模块 AppModule,和两个模块 AModule 和 BModule,AModule 提供 AService 、{provide:"a", value:"a"} 和 {provide:"b", value:"b"} 服务,而 BModule 提供 BService 和 {provide: "b", useValue: "c"}。AModule 和 BModule 按照先后顺序导入根模块 AppModule,完整代码如下:
import {Component, Inject, Input, NgModule} from "@angular/core"; import "./goog"; // goog.d.ts 源码文件拷贝到 /tmp 文件夹下 import "hammerjs"; import {platformBrowserDynamic} from "@angular/platform-browser-dynamic"; export class AService { } @NgModule({ providers: [ AService, {provide: "a", useValue: "a"}, {provide: "b", useValue: "b"}, ], }) export class AModule { } export class BService { } @NgModule({ providers: [ BService, {provide: "b", useValue: "c"} ] }) export class BModule { } @Component({ selector: "app", template: `{{name}}
` }) export class AppComp { name = "lx1036"; } export class AppService { } @NgModule({ imports: [AModule, BModule], declarations: [AppComp], providers: [ AppService, {provide: "a", useValue: "b"} ], bootstrap: [AppComp] }) export class AppModule { } platformBrowserDynamic().bootstrapModule(AppModule).then(ngModuleRef => console.log(ngModuleRef));
然后 yarn ngc -p ./tmp/tsconfig.json 使用 @angular/compiler 编译这个 module.ts 文件会生成多个文件,包括 module.js 和 module.factory.js。
先看下 module.js。AppModule 类会被编译为如下代码,发现我们在 @NgModule 类装饰器中写的元数据,会被赋值给 AppModule.decorators 属性,如果是属性装饰器,会被赋值给 propDecorators 属性:
var AppModule = /** @class */ (function () { function AppModule() { } AppModule.decorators = [ { type: core_1.NgModule, args: [{ imports: [AModule, BModule], declarations: [AppComp], providers: [ AppService, { provide: "a", useValue: "b" } ], bootstrap: [AppComp] },] }, ]; return AppModule; }()); exports.AppModule = AppModule;
然后看下 module.factory.js 文件,这个文件很重要,本文关于模块 providers 合并就可以从这个文件看出。该文件 AppModuleNgFactory 对象中就包含合并后的 providers,这些 providers 来自于 AppModule,AModule,BModule,并且 AppModule 中的 providers 会覆盖其他模块的 providers,BModule 中的 providers 会覆盖 AModule 的 providers,因为 BModule 在 AModule 之后导入,可以交换导入顺序看看发生什么。其中,ɵcmf 是 createNgModuleFactory,ɵmod 是 moduleDef,ɵmpd 是 moduleProvideDef,moduleProvideDef 第一个参数是 enum NodeFlags 节点类型,用来表示当前节点是什么类型,比如 i0.ɵmpd(256, "a", "a", []) 中的 256 表示 TypeValueProvider 是个值类型。
Object.defineProperty(exports, "__esModule", { value: true }); var i0 = require("@angular/core"); var i1 = require("./module"); var AModuleNgFactory = i0.ɵcmf( i1.AModule, [], function (_l) { return i0.ɵmod([ i0.ɵmpd(512, i0.ComponentFactoryResolver, i0.ɵCodegenComponentFactoryResolver, [[8, []], [3, i0.ComponentFactoryResolver], i0.NgModuleRef]), i0.ɵmpd(4608, i1.AService, i1.AService, []), i0.ɵmpd(1073742336, i1.AModule, i1.AModule, []), i0.ɵmpd(256, "a", "a", []), i0.ɵmpd(256, "b", "b", [])] ); }); exports.AModuleNgFactory = AModuleNgFactory; var BModuleNgFactory = i0.ɵcmf( i1.BModule, [], function (_l) { return i0.ɵmod([ i0.ɵmpd(512, i0.ComponentFactoryResolver, i0.ɵCodegenComponentFactoryResolver, [[8, []], [3, i0.ComponentFactoryResolver], i0.NgModuleRef]), i0.ɵmpd(4608, i1.BService, i1.BService, []), i0.ɵmpd(1073742336, i1.BModule, i1.BModule, []), i0.ɵmpd(256, "b", "c", []) ]); }); exports.BModuleNgFactory = BModuleNgFactory; var AppModuleNgFactory = i0.ɵcmf( i1.AppModule, [i1.AppComp], // AppModule 的 bootstrapComponnets 启动组件数据 function (_l) { return i0.ɵmod([ i0.ɵmpd(512, i0.ComponentFactoryResolver, i0.ɵCodegenComponentFactoryResolver, [[8, [AppCompNgFactory]], [3, i0.ComponentFactoryResolver], i0.NgModuleRef]), i0.ɵmpd(4608, i1.AService, i1.AService, []), i0.ɵmpd(4608, i1.BService, i1.BService, []), i0.ɵmpd(4608, i1.AppService, i1.AppService, []), i0.ɵmpd(1073742336, i1.AModule, i1.AModule, []), i0.ɵmpd(1073742336, i1.BModule, i1.BModule, []), i0.ɵmpd(1073742336, i1.AppModule, i1.AppModule, []), i0.ɵmpd(256, "a", "b", []), i0.ɵmpd(256, "b", "c", [])]); }); exports.AppModuleNgFactory = AppModuleNgFactory;
自己去编译实践下,会比只看文章的解释,效率更高很多。懒加载模块
现在又有一个令人困惑的地方-懒加载模块。官方文档是这样说的(注:不翻译):
Angular creates a lazy-loaded module with its own injector, a child of the root injector… So a lazy-loaded module that imports that shared module makes its own copy of the service.
所以我们知道 Angular 会为懒加载模块创建它自己的注入器,这是因为 Angular 编译器会为每一个懒加载模块编译生成一个 独立的组件工厂。这样在该懒加载模块中定义的 providers 不会被合并到主模块的注入器内,所以如果懒加载模块中定义了与主模块有着相同的 provider,则 Angular 编译器会为该 provider 创建一份新的服务对象。
所以懒加载模块也会创建一个层级,但是注入器的层级,而不是模块层级。 在懒加载模块中,导入的所有模块同样会在编译阶段被合并为一个,就和上文非懒加载模块一样。
以上相关逻辑是在 @angular/router 包的 RouterConfigLoader 代码里,该段展示了如何加载模块和创建注入器:
export class RouterConfigLoader { load(parentInjector, route) { ... const moduleFactory$ = this.loadModuleFactory(route.loadChildren); return moduleFactory$.pipe(map((factory: NgModuleFactory) => { ... const module = factory.create(parentInjector); ... })); } private loadModuleFactory(loadChildren) { ... return this.loader.load(loadChildren) } }
查看这行代码:
const module = factory.create(parentInjector);
传入父注入器来创建懒加载模块新对象。
forRoot 和 forChild 静态方法查看官网是如何介绍的(注:不翻译):
Add a CoreModule.forRoot method that configures the core UserService… Call forRoot only in the root application module, AppModule
这个建议是合理的,但是如果你不理解为什么这样做,最终会写出类似下面代码:
@NgModule({ imports: [ SomeLibCarouselModule.forRoot(), SomeLibCheckboxModule.forRoot(), SomeLibCloseModule.forRoot(), SomeLibCollapseModule.forRoot(), SomeLibDatetimeModule.forRoot(), ... ] }) export class SomeLibRootModule {...}
每一个导入的模块(如 CarouselModule,CheckboxModule 等等)不再定义任何 providers,但是我觉得没理由在这里使用 forRoot,让我们一起看看为何在第一个地方需要 forRoot。
当你导入一个模块时,通常会使用该模块的引用:
@NgModule({ providers: [AService] }) export class A {} @NgModule({ imports: [A] }) export class B {}
这种情况下,在 A 模块中定义的所有 providers 都会被合并到主注入器,并在整个程序上下文中可用,我想你应该已经知道原因-上文中已经解释了所有模块 providers 都会被合并,用来创建注入器。
Angular 也支持另一种方式来导入带有 providers 的模块,它不是通过使用模块的引用来导入,而是传一个实现了 ModuleWithProviders 接口的对象:
interface ModuleWithProviders { ngModule: Typeproviders?: Provider[] }
上文中我们可以这么改写:
@NgModule({}) class A {} const moduleWithProviders = { ngModule: A, providers: [AService] }; @NgModule({ imports: [moduleWithProviders] }) export class B {}
最好能在模块对象内使用一个静态方法来返回 ModuleWithProviders,而不是直接使用 ModuleWithProviders 类型的对象,使用 forRoot 方法来重构代码:
@NgModule({}) class A { static forRoot(): ModuleWithProviders { return {ngModule: A, providers: [AService]}; } } @NgModule({ imports: [A.forRoot()] }) export class B {}
当然对于文中这个简单示例没必要定义 forRoot 方法返回 ModuleWithProviders 类型对象,因为可以在两个模块内直接定义 providers 或如上文使用一个 moduleWithProviders 对象,这里仅仅也是为了演示效果。然而如果我们想要分割 providers,并在被导入模块中分别定义这些 providers,那上文中的做法就很有意义了。
比如,如果我们想要为非懒加载模块定义一个全局的 A 服务,为懒加载模块定义一个 B 服务,就需要使用上文的方法。我们使用 forRoot 方法为非懒加载模块返回 providers,使用 forChild 方法为懒加载模块返回 providers。
@NgModule({}) class A { static forRoot() { return {ngModule: A, providers: [AService]}; } static forChild() { return {ngModule: A, providers: [BService]}; } } @NgModule({ imports: [A.forRoot()] }) export class NonLazyLoadedModule {} @NgModule({ imports: [A.forChild()] }) export class LazyLoadedModule {}
因为非懒加载模块会被合并,所以 forRoot 中定义的 providers 全局可用(注:包括非懒加载模块和懒加载模块),但是由于懒加载模块有它自己的注入器,你在 forChild 中定义的 providers 只在当前懒加载模块内可用(注:不翻译)。
Please note that the names of methods that you use to return ModuleWithProviders structure can be completely arbitrary. The names forChild and forRoot I used in the examples above are just conventional names recommended by Angular team and used in the RouterModuleimplementation.(注:即 forRoot 和 forChild 方法名称可以随便修改。)
好吧,回到最开始要看的代码:
@NgModule({ imports: [ SomeLibCarouselModule.forRoot(), SomeLibCheckboxModule.forRoot(), ...
根据上文的理解,就发现没有必要在每一个模块里定义 forRoot 方法,因为在多个模块中定义的 providers 需要全局可用,也没有为懒加载模块多带带准备 providers(注:即本就没有切割 providers 的需求,但你使用 forRoot 强制来切割)。甚至,如果一个被导入模块没有定义任何 providers,那代码写的就更让人迷惑。
Use forRoot/forChild convention only for shared modules with providers that are going to be imported into both eager and lazy module modules
还有一个需要注意的是 forRoot 和 forChild 仅仅是方法而已,所以可以传参。比如,@angular/router 包中的 RouterModule,就定义了 forRoot 方法并传入了额外的参数:
export class RouterModule { static forRoot(routes: Routes, config?: ExtraOptions)
传入的 routes 参数是用来注册 ROUTES 标识(token)的:
static forRoot(routes: Routes, config?: ExtraOptions) { return { ngModule: RouterModule, providers: [ {provide: ROUTES, multi: true, useValue: routes}
传入的第二个可选参数 config 是用来作为配置选项的(注:如配置预加载策略):
static forRoot(routes: Routes, config?: ExtraOptions) { return { ngModule: RouterModule, providers: [ { provide: PreloadingStrategy, useExisting: config.preloadingStrategy ? config.preloadingStrategy : NoPreloading }
正如你所看到的,RouterModule 使用了 forRoot 和 forChild 方法来分割 providers,并传入参数来配置相应的 providers。
模块缓存在 Stackoverflow 上有段时间有位开发者提了个问题,担心如果在非懒加载模块和懒加载模块导入相同的模块,在运行时会导致该模块代码有重复。这个担心可以理解,不过不必担心,因为所有模块加载器会缓存所有加载的模块对象。
当 SystemJS 加载一个模块后会缓存该模块,下次当懒加载模块又再次导入该模块时,SystemJS 模块加载器会从缓存里取出该模块,而不是执行网络请求,这个过程对所有模块适用(注:Angular 内置了 SystemJsNgModuleLoader 模块加载器)。比如,当你在写 Angular 组件时,从 @angular/core 包中导入 Component 装饰器:
import { Component } from "@angular/core";
你在程序里多处引用了这个包,但是 SystemJS 并不会每次加载这个包,它只会加载一次并缓存起来。
如果你使用 angular-cli 或者自己配置 Webpack,也同样道理,它只会加载一次并缓存起来,并给它分配一个 ID,其他模块会使用该 ID 来找到该模块,从而可以拿到该模块提供的多种多样的服务。
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