原文地址：http://angular-tips.com/blog/2013/08/watch-how-the-apply-runs-a-digest/
這篇博文主要是寫給新手的，是給那些剛剛開始接觸Angular，並且想了解數據幫定是如何工作的人。如果你已經對Angular比較瞭解了，那強烈建議你直接去閱讀源代碼。
Angular用戶都想知道數據綁定是怎麼實現的。你可能會看到各種各樣的詞彙：$watch,$apply,$digest,dirty-checking...它們是什麼？它們是如何工作的呢？這裏我想回答這些問題，其實它們在官方的文檔裏都已經回答了，但是我還是想把它們結合在一起來講，但是我只是用一種簡單的方法來講解，如果要想了解技術細節，查看源代碼。
讓我們從頭開始吧。
瀏覽器事件循環和Angular.js擴展
我們的瀏覽器一直在等待事件，比如用戶交互。假如你點擊一個按鈕或者在輸入框裏輸入東西，事件的回調函數就會在javascript解釋器裏執行，然後你就可以做任何DOM操作，等回調函數執行完畢時，瀏覽器就會相應地對DOM做出變化。 Angular拓展了這個事件循環，生成一個有時成爲angular context的執行環境（記住，這是個重要的概念），爲了解釋什麼是context以及它如何工作，我們還需要解釋更多的概念。
$watch 隊列（$watch list）
每次你綁定一些東西到你的UI上時你就會往$watch隊列裏插入一條$watch。想象一下$watch就是那個可以檢測它監視的model裏時候有變化的東西。例如你有如下的代碼
index.html
User: <input type="text" ng-model="user" /> Password: <input type="password" ng-model="pass" />
在這裏我們有個$scope.user，他被綁定在了第一個輸入框上，還有個$scope.pass，它被綁定在了第二個輸入框上，然後我們在$watch list裏面加入兩個$watch:
controllers.js
app.controller('MainCtrl', function($scope) {
$scope.foo = "Foo";
$scope.world = "World";
});index.html
Hello, {{ World }}這裏，即便我們在$scope上添加了兩個東西，但是隻有一個綁定在了UI上，因此在這裏只生成了一個$watch. 再看下面的例子： controllers.js
app.controller('MainCtrl', function($scope) {
$scope.people = [...];
});index.html
<ul> <li ng-repeat="person in people"> `person`.`name` - `person`.`age` </li> </ul>
這裏又生成了多少個$watch呢？每個person有兩個（一個name，一個age），然後ng-repeat又有一個，因此10個person一共是(2 * 10) +1,也就是說有21個$watch。 因此，每一個綁定到了UI上的數據都會生成一個$watch。對，那這寫$watch是什麼時候生成的呢？ 當我們的模版加載完畢時，也就是在linking階段（Angular分爲compile階段和linking階段---譯者注），Angular解釋器會尋找每個directive，然後生成每個需要的$watch。聽起來不錯哈，但是，然後呢？
$digest循環
還記得我前面提到的擴展的事件循環嗎？當瀏覽器接收到可以被angular context處理的事件時，$digest循環就會觸發。這個循環是由兩個更小的循環組合起來的。一個處理evalAsync隊列，另一個處理$watch隊列，這個也是本篇博文的主題。 這個是處理什麼的呢？$digest將會遍歷我們的$watch，然後詢問：
嘿，
$watch，你的值是什麼？是9。
好的，它改變過嗎？
沒有，先生。
（這個變量沒變過，那下一個）
你呢，你的值是多少？
報告，是
Foo。
剛纔改變過沒？
改變過，剛纔是
Bar。
（很好，我們有DOM需要更新了）
繼續詢問知道
$watch隊列都檢查過。
這就是所謂的dirty-checking。既然所有的$watch都檢查完了，那就要問了：有沒有$watch更新過？如果有至少一個更新過，這個循環就會再次觸發，直到所有的$watch都沒有變化。這樣就能夠保證每個model都已經不會再變化。記住如果循環超過10次的話，它將會拋出一個異常，防止無限循環。 當$digest循環結束時，DOM相應地變化。
例如： controllers.js
app.controller('MainCtrl', function() {
$scope.name = "Foo";
$scope.changeFoo = function() {
$scope.name = "Bar";
}
});index.html
{{ name }}
<button ng-click="changeFoo()">Change the name</button>這裏我們有一個$watch因爲ng-click不生成$watch（函數是不會變的）。
我們按下按鈕
瀏覽器接收到一個事件，進入
angular context（後面會解釋爲什麼）。$digest循環開始執行，查詢每個$watch是否變化。由於監視
$scope.name的$watch報告了變化，它會強制再執行一次$digest循環。新的
$digest循環沒有檢測到變化。瀏覽器拿回控制權，更新與
$scope.name新值相應部分的DOM。
這裏很重要的（也是許多人的很蛋疼的地方）是每一個進入angular context的事件都會執行一個$digest循環，也就是說每次我們輸入一個字母循環都會檢查整個頁面的所有$watch。
通過$apply來進入angular context
誰決定什麼事件進入angular context，而哪些又不進入呢？$apply！
如果當事件觸發時，你調用$apply，它會進入angular context，如果沒有調用就不會進入。現在你可能會問：剛纔的例子裏我也沒有調用$apply啊，爲什麼？Angular爲了做了！因此你點擊帶有ng-click的元素時，時間就會被封裝到一個$apply調用。如果你有一個ng-model="foo"的輸入框，然後你敲一個f，事件就會這樣調用$apply("foo = 'f';")。
Angular什麼時候不會自動爲我們$apply呢？
這是Angular新手共同的痛處。爲什麼我的jQuery不會更新我綁定的東西呢？因爲jQuery沒有調用$apply，事件沒有進入angular context，$digest循環永遠沒有執行。
我們來看一個有趣的例子：
假設我們有下面這個directive和controller
app.js
app.directive('clickable', function() {
return {
restrict: "E",
scope: {
foo: '=',
bar: '='
},
template: '<ul style="background-color: lightblue"><li>`foo`</li><li>`bar`</li></ul>',
link: function(scope, element, attrs) {
element.bind('click', function() {
scope.foo++;
scope.bar++;
});
}
}
});
app.controller('MainCtrl', function($scope) {
$scope.foo = 0;
$scope.bar = 0;
});它將foo和bar從controller裏綁定到一個list裏面，每次點擊這個元素的時候，foo和bar都會自增1。
那我們點擊元素的時候會發生什麼呢？我們能看到更新嗎？答案是否定的。因爲點擊事件是一個沒有封裝到$apply裏面的常見的事件，這意味着我們會失去我們的計數嗎？不會
真正的結果是：$scope確實改變了，但是沒有強制$digest循環，監視foo 和bar的$watch沒有執行。也就是說如果我們自己執行一次$apply那麼這些$watch就會看見這些變化，然後根據需要更新DOM。
試試看吧：http://jsbin.com/opimat/2/
如果我們點擊這個directive（藍色區域），我們看不到任何變化，但是我們點擊按鈕時，點擊數就更新了。如剛纔說的，在這個directive上點擊時我們不會觸發$digest循環，但是當按鈕被點擊時，ng-click會調用$apply，然後就會執行$digest循環，於是所有的$watch都會被檢查，當然就包括我們的foo和bar的$watch了。
現在你在想那並不是你想要的，你想要的是點擊藍色區域的時候就更新點擊數。很簡單，執行一下$apply就可以了：
element.bind('click', function() {
scope.foo++;
scope.bar++;
scope.$apply();
});$apply是我們的$scope（或者是direcvie裏的link函數中的scope）的一個函數，調用它會強制一次$digest循環（除非當前正在執行循環，這種情況下會拋出一個異常，這是我們不需要在那裏執行$apply的標誌）。
試試看：http://jsbin.com/opimat/3/edit
有用啦！但是有一種更好的使用$apply的方法：
element.bind('click', function() {
scope.$apply(function() {
scope.foo++;
scope.bar++;
});
})有什麼不一樣的？差別就是在第一個版本中，我們是在angular context的外面更新的數據，如果有發生錯誤，Angular永遠不知道。很明顯在這個像個小玩具的例子裏面不會出什麼大錯，但是想象一下我們如果有個alert框顯示錯誤給用戶，然後我們有個第三方的庫進行一個網絡調用然後失敗了，如果我們不把它封裝進$apply裏面，Angular永遠不會知道失敗了，alert框就永遠不會彈出來了。
因此，如果你想使用一個jQuery插件，並且要執行$digest循環來更新你的DOM的話，要確保你調用了$apply。
有時候我想多說一句的是有些人在不得不調用$apply時會“感覺不妙”，因爲他們會覺得他們做錯了什麼。其實不是這樣的，Angular不是什麼魔術師，他也不知道第三方庫想要更新綁定的數據。
使用$watch來監視你自己的東西
你已經知道了我們設置的任何綁定都有一個它自己的$watch，當需要時更新DOM，但是我們如果要自定義自己的watches呢？簡單
來看個例子：
app.js
app.controller('MainCtrl', function($scope) {
$scope.name = "Angular";
$scope.updated = -1;
$scope.$watch('name', function() {
$scope.updated++;
});
});index.html
<body ng-controller="MainCtrl"> <input ng-model="name" /> Name updated: `updated` times. </body>
這就是我們創造一個新的$watch的方法。第一個參數是一個字符串或者函數，在這裏是只是一個字符串，就是我們要監視的變量的名字，在這裏，$scope.name(注意我們只需要用name)。第二個參數是當$watch說我監視的表達式發生變化後要執行的。我們要知道的第一件事就是當controller執行到這個$watch時，它會立即執行一次，因此我們設置updated爲-1。
試試看：http://jsbin.com/ucaxan/1/edit
例子2：
app.js
app.controller('MainCtrl', function($scope) {
$scope.name = "Angular";
$scope.updated = 0;
$scope.$watch('name', function(newValue, oldValue) {
if (newValue === oldValue) { return; } // AKA first run
$scope.updated++;
});
});index.html
<body ng-controller="MainCtrl"> <input ng-model="name" /> Name updated: `updated` times. </body>
watch的第二個參數接受兩個參數，新值和舊值。我們可以用他們來略過第一次的執行。通常你不需要略過第一次執行，但在這個例子裏面你是需要的。靈活點嘛少年。
例子3：
app.js
app.controller('MainCtrl', function($scope) {
$scope.user = { name: "Fox" };
$scope.updated = 0;
$scope.$watch('user', function(newValue, oldValue) {
if (newValue === oldValue) { return; }
$scope.updated++;
});
});index.html
<body ng-controller="MainCtrl"> <input ng-model="user.name" /> Name updated: `updated` times. </body>
我們想要監視$scope.user對象裏的任何變化，和以前一樣這裏只是用一個對象來代替前面的字符串。
試試看：http://jsbin.com/ucaxan/3/edit
呃？沒用，爲啥？因爲$watch默認是比較兩個對象所引用的是否相同，在例子1和2裏面，每次更改$scope.name都會創建一個新的基本變量，因此$watch會執行，因爲對這個變量的引用已經改變了。在上面的例子裏，我們在監視$scope.user，當我們改變$scope.user.name時，對$scope.user的引用是不會改變的，我們只是每次創建了一個新的$scope.user.name，但是$scope.user永遠是一樣的。
例子4：
app.js
app.controller('MainCtrl', function($scope) {
$scope.user = { name: "Fox" };
$scope.updated = 0;
$scope.$watch('user', function(newValue, oldValue) {
if (newValue === oldValue) { return; }
$scope.updated++;
}, true);
});index.html
<body ng-controller="MainCtrl"> <input ng-model="user.name" /> Name updated: `updated` times. </body>
試試看：http://jsbin.com/ucaxan/4/edit
現在有用了吧！因爲我們對$watch加入了第三個參數，它是一個bool類型的參數，表示的是我們比較的是對象的值而不是引用。由於當我們更新$scope.user.name時$scope.user也會改變，所以能夠正確觸發。
關於$watch還有很多tips&tricks，但是這些都是基礎。
總結
好吧，我希望你們已經學會了在Angular中數據綁定是如何工作的。我猜想你的第一印象是dirty-checking很慢，好吧，其實是不對的。它像閃電般快。但是，是的，如果你在一個模版裏有2000-3000個watch，它會開始變慢。但是我覺得如果你達到這個數量級，就可以找個用戶體驗專家諮詢一下了
無論如何，隨着ECMAScript6的到來，在Angular未來的版本里我們將會有Object.observe那樣會極大改善$digest循環的速度。同時未來的文章也會涉及一些tips&tricks。
另一方面，這個主題並不容易，如果你發現我落下了什麼重要的東西或者有什麼東西完全錯了，請指正（原文是在GITHUB上PR 或報告issue）