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Angular内置指令ngIf的深入剖析

2021-10-193.7k 阅读

一、ngIf 指令基础概述

在 Angular 前端开发框架中，ngIf 指令是一个非常重要且常用的内置指令。它主要用于根据给定的条件动态地添加或移除 DOM 元素。简单来说，如果 ngIf 指令所绑定的表达式求值为 true，那么相关的 DOM 元素会被添加到 DOM 树中；如果求值为 false，则相关的 DOM 元素会从 DOM 树中移除。

从语法角度来看，ngIf 的使用非常直观。在模板中，我们可以这样书写：

<div *ngIf="isVisible">
  <p>这是一个仅在 isVisible 为 true 时显示的段落。</p>
</div>

在上述代码中，isVisible 是一个在组件类中定义的布尔类型变量。当 isVisible 为 true 时，<div> 及其内部的 <p> 元素会被渲染到页面上；当 isVisible 为 false 时，这些元素不会出现在 DOM 中。

二、ngIf 指令的工作原理

  1. 视图创建与销毁 ngIf 指令在底层依赖于 Angular 的视图引擎。当 ngIf 表达式的值为 true 时，Angular 会创建一个新的视图并将其插入到 DOM 中。这个视图包含了 ngIf 指令所在元素及其所有子元素。而当表达式的值变为 false 时，Angular 会销毁这个视图并从 DOM 中移除相关元素。

为了更好地理解，我们来看一个稍微复杂一点的示例：

@Component({
  selector: 'app-example',
  templateUrl: './example.component.html',
  styleUrls: ['./example.component.css']
})
export class ExampleComponent {
  showContent = true;

  toggleContent() {
    this.showContent =!this.showContent;
  }
}

<button (click)="toggleContent()">切换显示</button>
<div *ngIf="showContent">
  <h3>标题</h3>
  <p>这里是一些内容。</p>
  <ul>
    <li>列表项 1</li>
    <li>列表项 2</li>
  </ul>
</div>

在这个示例中，当点击按钮时，showContent 的值会在 true 和 false 之间切换。当 showContent 为 true 时，div 及其内部的 h3、p 和 ul 元素组成的视图会被创建并插入到 DOM 中。当 showContent 变为 false 时，这个视图会被销毁并从 DOM 中移除。这种视图的创建与销毁机制确保了只有在需要时才会在 DOM 中存在相关元素，从而提高了性能。

  1. 变化检测机制 Angular 的变化检测机制也在 ngIf 指令的工作过程中起着重要作用。Angular 会在每个变化检测周期检查 ngIf 表达式的值。当值发生变化时，Angular 会相应地创建或销毁视图。变化检测策略分为默认的 Default 策略和 OnPush 策略。

在默认策略下，Angular 会在每个事件（如点击、HTTP 响应等）触发后检查组件树中的所有数据绑定。对于 ngIf 指令来说，这意味着只要相关表达式所依赖的数据发生变化，ngIf 指令就会重新评估表达式的值并决定是否创建或销毁视图。

例如，我们有一个依赖于组件属性的 ngIf 表达式：

@Component({
  selector: 'app-data-dependent',
  templateUrl: './data-dependent.component.html',
  styleUrls: ['./data-dependent.component.css']
})
export class DataDependentComponent {
  user = { name: '张三', isAdmin: false };

  promoteUser() {
    this.user.isAdmin = true;
  }
}

<button (click)="promoteUser()">提升为管理员</button>
<div *ngIf="user.isAdmin">
  <p>欢迎管理员 {{user.name}}！</p>
</div>

在这个例子中，当点击按钮调用 promoteUser 方法时，user.isAdmin 的值发生变化。由于 Angular 的默认变化检测策略，ngIf 表达式会被重新评估，因为 user.isAdmin 是表达式的依赖项。当 user.isAdmin 变为 true 时，div 及其内部的 p 元素会被渲染到页面上。

三、ngIf 指令的嵌套使用

  1. 简单嵌套示例 在实际开发中，经常会遇到需要嵌套 ngIf 指令的情况。例如，我们可能有一个用户角色的判断，并且在不同角色下又有不同的权限判断。
@Component({
  selector: 'app-nested-ngIf',
  templateUrl: './nested-ngIf.component.html',
  styleUrls: ['./nested-ngIf.component.css']
})
export class NestedNgIfComponent {
  user = { role: 'user', hasEditPermission: true };
}

<div *ngIf="user.role === 'admin'">
  <p>管理员操作：</p>
  <div *ngIf="user.hasEditPermission">
    <button>编辑</button>
  </div>
</div>
<div *ngIf="user.role === 'user'">
  <p>普通用户操作：</p>
  <div *ngIf="user.hasEditPermission">
    <button>查看详情</button>
  </div>
</div>

在上述代码中，外层的 ngIf 根据用户角色进行判断，内层的 ngIf 则根据用户是否有编辑权限进行进一步判断。只有当两个条件都满足时，相关的按钮才会被渲染到页面上。

  1. 嵌套带来的性能影响 虽然嵌套 ngIf 指令在逻辑上可以很方便地处理复杂的条件判断，但过多的嵌套可能会对性能产生一定影响。每一层 ngIf 都意味着一个额外的视图创建与销毁过程，以及更多的变化检测开销。因此，在设计时应尽量避免过深的嵌套结构。如果可能，可以通过重构逻辑，将复杂的条件判断合并为一个表达式，或者使用 ngSwitch 指令等替代方案，以优化性能。

四、ngIf 指令与其他指令的结合使用

  1. ngIf 与 ngFor 的结合 ngIf 和 ngFor 是 Angular 中两个非常常用的指令，它们也经常会结合使用。然而，在结合使用时需要注意一些细节。 例如，我们有一个用户列表，并且只想显示激活状态的用户：
@Component({
  selector: 'app-ngif-ngfor',
  templateUrl: './ngif-ngfor.component.html',
  styleUrls: ['./ngif-ngfor.component.css']
})
export class NgIfNgForComponent {
  users = [
    { name: '张三', isActive: true },
    { name: '李四', isActive: false },
    { name: '王五', isActive: true }
  ];
}

<ul>
  <li *ngFor="let user of users" *ngIf="user.isActive">
    {{user.name}}
  </li>
</ul>

在这个例子中，ngFor 指令遍历 users 数组，ngIf 指令则筛选出 isActive 为 true 的用户并显示。需要注意的是，在这种写法中，ngIf 指令会在 ngFor 指令创建的每个迭代元素上应用。这意味着即使 ngFor 循环还没有结束，只要某个元素不满足 ngIf 的条件，该元素对应的 DOM 就不会被创建。

  1. ngIf 与 ngClass 的结合 ngClass 指令用于根据条件动态地添加或移除 CSS 类。与 ngIf 结合使用可以实现更丰富的视觉效果。
@Component({
  selector: 'app-ngif-ngclass',
  templateUrl: './ngif-ngclass.component.html',
  styleUrls: ['./ngif-ngclass.component.css']
})
export class NgIfNgClassComponent {
  isSpecial = false;

  toggleSpecial() {
    this.isSpecial =!this.isSpecial;
  }
}

<button (click)="toggleSpecial()">切换特殊样式</button>
<div *ngIf="isSpecial" [ngClass]="{ 'highlight': isSpecial }">
  <p>这是一个有特殊样式的 div。</p>
</div>

在这个示例中，当 isSpecial 为 true 时，div 不仅会被渲染到页面上，还会应用 highlight CSS 类，从而改变其外观样式。当 isSpecial 变为 false 时，div 会从 DOM 中移除，相应的样式也会消失。

五、ngIf 指令的性能优化

  1. 减少不必要的变化检测 正如前面提到的，Angular 的变化检测机制会在每个变化检测周期检查 ngIf 表达式的值。为了减少不必要的变化检测开销，我们可以将 ngIf 表达式所依赖的数据设置为不可变数据结构。例如，使用 Object.freeze 方法冻结对象，这样当对象本身没有发生引用变化时，Angular 的变化检测机制就不会触发对 ngIf 表达式的重新评估。
@Component({
  selector: 'app-immutable-data',
  templateUrl: './immutable-data.component.html',
  styleUrls: ['./immutable-data.component.css']
})
export class ImmutableDataComponent {
  user = Object.freeze({ name: '张三', isAdmin: false });

  promoteUser() {
    // 这里不能直接修改 user.isAdmin，因为对象被冻结
    // 可以创建一个新的对象
    this.user = Object.freeze({...this.user, isAdmin: true });
  }
}

<button (click)="promoteUser()">提升为管理员</button>
<div *ngIf="user.isAdmin">
  <p>欢迎管理员 {{user.name}}！</p>
</div>

在这个例子中，由于 user 对象是不可变的，只有当 user 的引用发生变化（即创建了新的冻结对象）时，变化检测机制才会重新评估 ngIf 表达式。这样可以避免因对象内部属性变化但引用未变而导致的不必要的变化检测。

  1. 合理使用 OnPush 变化检测策略 对于包含 ngIf 指令的组件，我们可以将其变化检测策略设置为 OnPush。在 OnPush 策略下，Angular 只会在以下情况下检查组件：
  • 组件输入属性的值发生了引用变化。
  • 组件接收到了一个事件（如点击事件等）。
  • 一个 Observable 对象发出了新的值（如果组件订阅了该 Observable）。

例如，我们有一个只依赖于输入属性的 ngIf 组件：

@Component({
  selector: 'app-onpush-ngif',
  templateUrl: './onpush-ngif.component.html',
  styleUrls: ['./onpush-ngif.component.css'],
  changeDetection: ChangeDetectionStrategy.OnPush
})
export class OnPushNgIfComponent {
  @Input() isVisible: boolean;
}

<div *ngIf="isVisible">
  <p>这是一个根据输入属性显示的内容。</p>
</div>

在父组件中使用该组件：

@Component({
  selector: 'app-parent',
  templateUrl: './parent.component.html',
  styleUrls: ['./parent.component.css']
})
export class ParentComponent {
  showChild = true;

  toggleChild() {
    this.showChild =!this.showChild;
  }
}

<button (click)="toggleChild()">切换子组件显示</button>
<app-onpush-ngif [isVisible]="showChild"></app-onpush-ngif>

在这个例子中，由于 OnPushNgIfComponent 使用了 OnPush 变化检测策略，只有当 showChild 的引用发生变化（如通过 toggleChild 方法切换）时，OnPushNgIfComponent 才会进行变化检测并重新评估 ngIf 表达式。这样可以显著减少变化检测的次数，提高性能。

六、ngIf 指令的边缘情况与常见问题

  1. ngIf 与动画的结合问题 当 ngIf 指令与 Angular 动画结合使用时，可能会遇到一些问题。例如，在视图创建和销毁过程中，动画可能无法按照预期的方式执行。这通常是因为 ngIf 指令的视图创建与销毁机制与动画的触发时机不完全匹配。 为了解决这个问题，我们可以使用 @angular/animations 中的 query 方法来更好地控制动画的目标元素。例如，我们希望在 ngIf 控制的元素显示和隐藏时都有淡入淡出的动画效果：
import { trigger, state, style, animate, transition, query } from '@angular/animations';

@Component({
  selector: 'app-ngif-animation',
  templateUrl: './ngif-animation.component.html',
  styleUrls: ['./ngif-animation.component.css'],
  animations: [
    trigger('fadeInOut', [
      transition(':enter', [
        style({ opacity: 0 }),
        animate('300ms', style({ opacity: 1 }))
      ]),
      transition(':leave', [
        animate('300ms', style({ opacity: 0 }))
      ])
    ])
  ]
})
export class NgIfAnimationComponent {
  isVisible = false;

  toggleVisibility() {
    this.isVisible =!this.isVisible;
  }
}

<button (click)="toggleVisibility()">切换显示</button>
<div *ngIf="isVisible" @fadeInOut>
  <p>这是一个有淡入淡出动画的 div。</p>
</div>

在这个示例中，通过 @fadeInOut 动画触发器，ngIf 控制的 div 在显示和隐藏时会有淡入淡出的动画效果。query 方法在更复杂的动画场景中可以进一步精确控制动画的目标元素，确保动画按照预期执行。

  1. ngIf 表达式中的异步操作 当 ngIf 表达式中包含异步操作（如 Promise 或 Observable）时，也可能会出现一些问题。例如，在异步操作尚未完成时，ngIf 可能会错误地评估表达式的值。 为了解决这个问题，我们可以使用 async 管道来处理异步数据。例如，我们有一个通过 Observable 获取用户信息并根据用户权限显示内容的场景：
import { Component } from '@angular/core';
import { Observable } from 'rxjs';
import { map } from 'rxjs/operators';

@Component({
  selector: 'app-async-ngif',
  templateUrl: './async-ngif.component.html',
  styleUrls: ['./async-ngif.component.css']
})
export class AsyncNgIfComponent {
  userObservable: Observable<{ name: string, isAdmin: boolean }>;

  constructor() {
    this.userObservable = new Observable(observer => {
      // 模拟异步操作，例如从 API 获取数据
      setTimeout(() => {
        observer.next({ name: '张三', isAdmin: true });
        observer.complete();
      }, 2000);
    }).pipe(
      map(user => ({...user, isAdmin: user.isAdmin }))
    );
  }
}

<div *ngIf="userObservable | async as user; else loading">
  <p *ngIf="user.isAdmin">欢迎管理员 {{user.name}}！</p>
</div>
<ng-template #loading>
  <p>加载中...</p>
</ng-template>

在这个例子中，通过 async 管道，ngIf 会等待 userObservable 发出值后再评估表达式。同时，通过 ng-template 定义了加载中的提示信息，提高了用户体验。

七、ngIf 指令在不同场景下的应用案例

  1. 用户权限控制场景 在企业级应用开发中，用户权限控制是一个常见的需求。ngIf 指令可以非常方便地用于根据用户权限显示或隐藏相关的操作按钮、菜单等。 例如，我们有一个后台管理系统，不同角色的用户有不同的权限：
@Component({
  selector: 'app-permission-control',
  templateUrl: './permission-control.component.html',
  styleUrls: ['./permission-control.component.css']
})
export class PermissionControlComponent {
  user = { role: 'user' };

  // 模拟获取用户权限的方法
  hasPermission(permission: string): boolean {
    if (this.user.role === 'admin') {
      return true;
    }
    // 这里可以根据具体权限逻辑进行更复杂的判断
    return false;
  }
}

<ul>
  <li *ngIf="hasPermission('create')">
    <button>创建</button>
  </li>
  <li *ngIf="hasPermission('edit')">
    <button>编辑</button>
  </li>
  <li *ngIf="hasPermission('delete')">
    <button>删除</button>
  </li>
</ul>

在这个示例中，通过 ngIf 指令结合 hasPermission 方法，根据用户的角色动态地显示或隐藏创建、编辑和删除按钮，实现了简单的用户权限控制。

  1. 响应式布局场景 在响应式网页设计中，ngIf 指令也可以发挥重要作用。例如，我们可能希望在不同的屏幕尺寸下显示不同的布局。
import { Component, OnInit } from '@angular/core';
import { BreakpointObserver, Breakpoints } from '@angular/cdk/layout';

@Component({
  selector: 'app-responsive-layout',
  templateUrl: './responsive-layout.component.html',
  styleUrls: ['./responsive-layout.component.css']
})
export class ResponsiveLayoutComponent implements OnInit {
  isMobile = false;

  constructor(private breakpointObserver: BreakpointObserver) {}

  ngOnInit() {
    this.breakpointObserver.observe([
      Breakpoints.Handset
    ]).subscribe(result => {
      this.isMobile = result.matches;
    });
  }
}

<div *ngIf="isMobile">
  <p>这是手机端布局。</p>
</div>
<div *ngIf="!isMobile">
  <p>这是桌面端布局。</p>
</div>

在这个例子中，通过 BreakpointObserver 观察屏幕尺寸，当屏幕尺寸匹配手机屏幕时，isMobile 为 true，显示手机端布局；否则显示桌面端布局。ngIf 指令在这里根据屏幕尺寸条件动态地切换不同的布局。

通过以上对 Angular 内置指令 ngIf 的深入剖析，我们了解了它的基础使用、工作原理、与其他指令的结合使用、性能优化以及在不同场景下的应用等方面的内容。在实际开发中，合理、高效地使用 ngIf 指令可以极大地提升应用的用户体验和性能。