Angular 其中的一个设计目标是使浏览器与 DOM 独立。DOM 是复杂的，因此使组件与它分离，会让我们的应用程序，更容易测试与重构。另外的好处是，由于这种解耦，使得我们的应用能够运行在其它平台 (比如：Node.js、WebWorkers、NativeScript 等)。
为了能够支持跨平台，Angular 通过抽象层封装了不同平台的差异。比如定义了抽象类 Renderer、Renderer2 、抽象类 RootRenderer 等。此外还定义了以下引用类型：ElementRef、TemplateRef、ViewRef 、ComponentRef 和 ViewContainerRef 等。
本文的主要内容是分析 Angular 中 Renderer (渲染器)，不过在进行具体分析前，我们先来介绍一下平台的概念。
平台
什么是平台
平台是应用程序运行的环境。它是一组服务，可以用来访问你的应用程序和 Angular 框架本身的内置功能。由于Angular 主要是一个 UI 框架，平台提供的最重要的功能之一就是页面渲染。
平台和引导应用程序
在我们开始构建一个自定义渲染器之前，我们来看一下如何设置平台，以及引导应用程序。
import {platformBrowserDynamic} from '@angular/platform-browser-dynamic';import {BrowserModule} from '@angular/platform-browser';@NgModule({ imports: [BrowserModule], bootstrap: [AppCmp]})class AppModule {}platformBrowserDynamic().bootstrapModule(AppModule);如你所见，引导过程由两部分组成：创建平台和引导模块。在这个例子中，我们导入 BrowserModule 模块，它是浏览器平台的一部分。应用中只能有一个激活的平台，但是我们可以利用它来引导多个模块，如下所示：
const platformRef: PlatformRef = platformBrowserDynamic();platformRef.bootstrapModule(AppModule1);platformRef.bootstrapModule(AppModule2);
由于应用中只能有一个激活的平台，单例的服务必须在该平台中注册。比如，浏览器只有一个地址栏，对应的服务对象就是单例。此外如何让我们自定义的 UI 界面，能够在浏览器中显示出来呢，这就需要使用 Angular 为我们提供的渲染器。
渲染器
什么是渲染器
渲染器是 Angular 为我们提供的一种内置服务，用于执行 UI 渲染操作。在浏览器中，渲染是将模型映射到视图的过程。模型的值可以是 JavaScript 中的原始数据类型、对象、数组或其它的数据对象。然而视图可以是页面中的段落、表单、按钮等其他元素，这些页面元素内部使用 DOM (Document Object Model) 来表示。
Angular Renderer
export abstract class RootRenderer { abstract renderComponent(componentType: RenderComponentType): Renderer;}/** * @deprecated Use the `Renderer2` instead. */export abstract class Renderer { abstract createElement(parentElement: any, name: string, debugInfo?: RenderDebugInfo): any; abstract createText(parentElement: any, value: string, debugInfo?: RenderDebugInfo): any; abstract listen(renderElement: any, name: string, callback: Function): Function; abstract listenGlobal(target: string, name: string, callback: Function): Function; abstract setElementProperty(renderElement: any, propertyName: string, propertyValue: any): void; abstract setElementAttribute(renderElement: any, attributeName: string, attributeValue: string): void; // ...}export abstract class Renderer2 { abstract createElement(name: string, namespace?: string|null): any; abstract createComment(value: string): any; abstract createText(value: string): any; abstract setAttribute(el: any, name: string, value: string, namespace?: string|null): void; abstract removeAttribute(el: any, name: string, namespace?: string|null): void; abstract addClass(el: any, name: string): void; abstract removeClass(el: any, name: string): void; abstract setStyle(el: any, style: string, value: any, flags?: RendererStyleFlags2): void; abstract removeStyle(el: any, style: string, flags?: RendererStyleFlags2): void; abstract setProperty(el: any, name: string, value: any): void; abstract setValue(node: any, value: string): void; abstract listen( target: 'window'|'document'|'body'|any, eventName: string, callback: (event: any) => boolean | void): () => void;}需要注意的是在 Angular 4.x+ 版本，我们使用 Renderer2 替代 Renderer。通过观察 Renderer 相关的抽象类 (Renderer、Renderer2)，我们发现抽象类中定义了很多抽象方法，用来创建元素、文本、设置属性、添加样式和设置事件监听等。
渲染器如何工作
在实例化一个组件时，Angular 会调用 renderComponent() 方法并将其获取的渲染器与该组件实例相关联。Angular 将会在渲染组件时通过渲染器执行对应相关的操作，比如，创建元素、设置属性、添加样式和订阅事件等。
使用 Renderer
@Component({ selector: 'exe-cmp', template: ` <h3>Exe Component</h3> `})export class ExeComponent { constructor(private renderer: Renderer2, elRef: ElementRef) { this.renderer.setProperty(elRef.nativeElement, 'author', 'semlinker'); }}以上代码中，我们利用构造注入的方式，注入 Renderer2 和 ElementRef 实例。有些读者可能会问，注入的实例对象是怎么生成的。这里我们只是稍微介绍一下相关知识，并不会详细展开。具体代码如下：
// packages/core/src/view/util.tsconst _tokenKeyCache = new Map<any, string>();export function tokenKey(token: any): string { let key = _tokenKeyCache.get(token); if (!key) { key = stringify(token) + '_' + _tokenKeyCache.size; _tokenKeyCache.set(token, key); } return key;}// packages/core/src/view/provider.tsconst RendererV1TokenKey = tokenKey(RendererV1);const Renderer2TokenKey = tokenKey(Renderer2);const ElementRefTokenKey = tokenKey(ElementRef);const ViewContainerRefTokenKey = tokenKey(ViewContainerRef);const TemplateRefTokenKey = tokenKey(TemplateRef);const ChangeDetectorRefTokenKey = tokenKey(ChangeDetectorRef);const InjectorRefTokenKey = tokenKey(Injector);export function resolveDep( view: ViewData, elDef: NodeDef, allowPrivateServices: boolean, depDef: DepDef, notFoundValue: any = Injector.THROW_IF_NOT_FOUND): any { const tokenKey = depDef.tokenKey; // ... while (view) { if (elDef) { switch (tokenKey) { case RendererV1TokenKey: { // tokenKey(RendererV1) const compView = findCompView(view, elDef, allowPrivateServices); return createRendererV1(compView); } case Renderer2TokenKey: { // tokenKey(Renderer2) const compView = findCompView(view, elDef, allowPrivateServices); return compView.renderer; } case ElementRefTokenKey: // tokenKey(ElementRef) return new ElementRef(asElementData(view, elDef.index).renderElement); // ... 此外还包括：ViewContainerRefTokenKey、TemplateRefTokenKey、 // ChangeDetectorRefTokenKey 等 } } } // ...}通过以上代码，我们发现当我们在组件类的构造函数中声明相应的依赖对象时，如 Renderer2 和 ElementRef，Angular 内部会调用 resolveDep() 方法，实例化 Token 对应依赖对象。
在大多数情况下，我们开发的 Angular 应用程序是运行在浏览器平台，接下来我们来了解一下该平台下的默认渲染器 - DefaultDomRenderer2。
DefaultDomRenderer2
在浏览器平台下，我们可以通过调用 DomRendererFactory2 工厂，根据不同的视图封装方案，创建对应渲染器。
// packages/platform-browser/src/dom/dom_renderer.ts@Injectable()export class DomRendererFactory2 implements RendererFactory2 { private rendererByCompId = new Map<string, Renderer2>(); private defaultRenderer: Renderer2; constructor( private eventManager: EventManager, private sharedStylesHost: DomSharedStylesHost) { // 创建默认的DOM渲染器 this.defaultRenderer = new DefaultDomRenderer2(eventManager); }; createRenderer(element: any, type: RendererType2|null): Renderer2 { if (!element || !type) { return this.defaultRenderer; } // 根据不同的视图封装方案，创建不同的渲染器 switch (type.encapsulation) { // 无 Shadow DOM，但是通过 Angular 提供的样式包装机制来封装组件， // 使得组件的样式不受外部影响，这是 Angular 的默认设置。 case ViewEncapsulation.Emulated: { let renderer = this.rendererByCompId.get(type.id); if (!renderer) { renderer = new EmulatedEncapsulationDomRenderer2(this.eventManager, this.sharedStylesHost, type); this.rendererByCompId.set(type.id, renderer); } (<EmulatedEncapsulationDomRenderer2>renderer).applyToHost(element); return renderer; } // 使用原生的 Shadow DOM 特性 case ViewEncapsulation.Native: return new ShadowDomRenderer(this.eventManager, this.sharedStylesHost, element, type); // 无 Shadow DOM，并且也无样式包装 default: { // ... return this.defaultRenderer; } } }}上面代码中的 EmulatedEncapsulationDomRenderer2 和 ShadowDomRenderer 类都继承于 DefaultDomRenderer2 类，接下来我们再来看一下 DefaultDomRenderer2 类的内部实现：
class DefaultDomRenderer2 implements Renderer2 { constructor(private eventManager: EventManager) {} // 省略 Renderer2 抽象类中定义的其它方法 createElement(name: string, namespace?: string): any { if (namespace) { return document.createElementNS(NAMESPACE_URIS[namespace], name); } return document.createElement(name); } createComment(value: string): any { return document.createComment(value); } createText(value: string): any { return document.createTextNode(value); } addClass(el: any, name: string): void { el.classList.add(name); } setStyle(el: any, style: string, value: any, flags: RendererStyleFlags2): void { if (flags & RendererStyleFlags2.DashCase) { el.style.setProperty( style, value, !!(flags & RendererStyleFlags2.Important) ? 'important' : ''); } else { el.style[style] = value; } } listen( target: 'window'|'document'|'body'|any, event: string, callback: (event: any) => boolean): () => void { checkNoSyntheticProp(event, 'listener'); if (typeof target === 'string') { return <() => void>this.eventManager.addGlobalEventListener( target, event, decoratePreventDefault(callback)); } return <() => void>this.eventManager.addEventListener( target, event, decoratePreventDefault(callback)) as() => void; }}介绍完 DomRendererFactory2 和 DefaultDomRenderer2 类，最后我们来看一下 Angular 内部如何利用它们。
DomRendererFactory2 内部应用
// packages/platform-browser/src/browser.ts@NgModule({ providers: [ // 配置 DomRendererFactory2 和 RendererFactory2 provider DomRendererFactory2, {provide: RendererFactory2, useExisting: DomRendererFactory2}, // ... ], exports: [CommonModule, ApplicationModule]})export class BrowserModule { constructor(@Optional() @SkipSelf() parentModule: BrowserModule) { // 用于判断应用中是否已经导入BrowserModule模块 if (parentModule) { throw new Error( `BrowserModule has already been loaded. If you need access to common directives such as NgIf and NgFor from a lazy loaded module, import CommonModule instead.`); } }}// packages/core/src/view/view.tsexport function createComponentView( parentView: ViewData, nodeDef: NodeDef, viewDef: ViewDefinition, hostElement: any): ViewData { const rendererType = nodeDef.element !.componentRendererType; // 步骤一 let compRenderer: Renderer2; if (!rendererType) { // 步骤二 compRenderer = parentView.root.renderer; } else { compRenderer = parentView.root.rendererFactory .createRenderer(hostElement, rendererType); } return createView( parentView.root, compRenderer, parentView, nodeDef.element !.componentProvider, viewDef);}步骤一
当 Angular 在创建组件视图时，会根据 nodeDef.element 对象的 componentRendererType 属性值，来创建组件的渲染器。接下来我们先来看一下 NodeDef 、 ElementDef 和 RendererType2 接口定义：
// packages/core/src/view/types.ts// 视图中节点的定义export interface NodeDef { bindingIndex: number; bindings: BindingDef[]; bindingFlags: BindingFlags; outputs: OutputDef[]; element: ElementDef|null; // nodeDef.element provider: ProviderDef|null; // ...}// 元素的定义export interface ElementDef { name: string|null; attrs: [string, string, string][]|null; template: ViewDefinition|null; componentProvider: NodeDef|null; // 设置组件渲染器的类型 componentRendererType: RendererType2|null; // nodeDef.element.componentRendererType componentView: ViewDefinitionFactory|null; handleEvent: ElementHandleEventFn|null; // ...}// packages/core/src/render/api.ts// RendererType2 接口定义export interface RendererType2 { id: string; encapsulation: ViewEncapsulation; // Emulated、Native、None styles: (string|any[])[]; data: {[kind: string]: any};}步骤二
获取 componentRendererType 的属性值后，如果该值为 null 的话，则直接使用 parentView.root 属性值对应的 renderer 对象。若该值不为空，则调用 parentView.root 对象的 rendererFactory() 方法创建 renderer 对象。
通过上面分析，我们发现不管走哪条分支，我们都需要使用 parentView.root 对象，然而该对象是什么特殊对象？我们发现 parentView 的数据类型是 ViewData ，该数据接口定义如下：
// packages/core/src/view/types.tsexport interface ViewData { def: ViewDefinition; root: RootData; renderer: Renderer2; nodes: {[key: number]: NodeData}; state: ViewState; oldValues: any[]; disposables: DisposableFn[]|null; // ...}通过 ViewData 的接口定义，我们终于发现了 parentView.root 的属性类型，即 RootData：
// packages/core/src/view/types.tsexport interface RootData { injector: Injector; ngModule: NgModuleRef<any>; projectableNodes: any[][]; selectorOrNode: any; renderer: Renderer2; rendererFactory: RendererFactory2; errorHandler: ErrorHandler; sanitizer: Sanitizer;}那好，现在问题来了：
RootData 对象？RootData 对象？什么时候创建 RootData 对象？
当创建根视图的时候会创建 RootData，在开发环境会调用 debugCreateRootView() 方法创建 RootView，而在生产环境会调用 createProdRootView() 方法创建 RootView。简单起见，我们只分析 createProdRootView() 方法：
function createProdRootView( elInjector: Injector, projectableNodes: any[][], rootSelectorOrNode: string | any, def: ViewDefinition, ngModule: NgModuleRef<any>, context?: any): ViewData { /** RendererFactory2 Provider 配置 * DomRendererFactory2, * {provide: RendererFactory2, useExisting: DomRendererFactory2}, */ const rendererFactory: RendererFactory2 = ngModule.injector.get(RendererFactory2); return createRootView( createRootData(elInjector, ngModule, rendererFactory, projectableNodes, rootSelectorOrNode), def, context);}// 创建根视图export function createRootView(root: RootData, def: ViewDefinition, context?: any): ViewData { // 创建ViewData对象 const view = createView(root, root.renderer, null, null, def); initView(view, context, context); createViewNodes(view); return view;}上面代码中，当创建 RootView 的时候，会调用 createRootData() 方法创建 RootData 对象。最后一步就是分析 createRootData() 方法。
怎么创建 RootData 对象？
通过上面分析，我们知道通过 createRootData() 方法，来创建 RootData 对象。createRootData() 方法具体实现如下：
function createRootData( elInjector: Injector, ngModule: NgModuleRef<any>, rendererFactory: RendererFactory2, projectableNodes: any[][], rootSelectorOrNode: any): RootData { const sanitizer = ngModule.injector.get(Sanitizer); const errorHandler = ngModule.injector.get(ErrorHandler); // 创建RootRenderer const renderer = rendererFactory.createRenderer(null, null); return { ngModule, injector: elInjector, projectableNodes, selectorOrNode: rootSelectorOrNode, sanitizer, rendererFactory, renderer, errorHandler };}此时浏览器平台下， Renderer 渲染器的相关基础知识已介绍完毕。接下来，我们做一个简单总结：
renderer 访问到默认的渲染器，即 DefaultDomRenderer2 实例，此外也可以通过 rendererFactory 访问到 RendererFactory2 实例。componentRendererType 的属性值，来设置组件关联的 renderer 渲染器。renderer 提供的 API，创建该视图中的节点或执行视图的相关操作，比如创建元素 (createElement)、创建文本 (createText)、设置样式 (setStyle) 和 设置事件监听 (listen) 等。后面如果有时间的话，我们会介绍如何自定义渲染器，有兴趣的读者，可以先查阅 "参考资源" 中的链接。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持武林网。
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