一、背景介绍
基本概念
什么是脏数据检查（Dirty checking）：Angular 是一个 MVVM 前端框架，提供了双向数据绑定。所谓双向数据绑定（Two-way data binding）就是页面元素变化会触发 View-model 中对应数据改变， 反过来 View-model 中数据变化也会引发所绑定的 UI 元素数据更新。操作数据就等同于操作 UI。
看似简单，其实水很深。UI 元素变化引发 Model 中数据变化这个通过绑定对应 DOM 事件（例如 input 或 change）可以简单的实现；然而反过来就不是那么容易。
DOM.addEventListener('click', function ($scope) {
$scope.$apply(() => userCode());
});
用户点击了 button，angular 执行了一个叫 onClick 的方法。这个 onClick 的方法体对于 angular 来说是黑盒，它到底做了什么不知道。可能改了 $scope.content1 的值，可能改了 $scope.content2 的值，也可能两个值都改了，也可能都没改。那么 angular 到底应该怎样得知 onClick() 这段代码后是否应该刷新 UI，应该更新哪个 DOM 元素？angular 必须去挨个检查这些元素对应绑定表达式的值是否有被改变。这就是脏数据检查的由来。
二.知识剖析
脏检查如何被触发?
angular 会在可能触发 UI 变更的时候进行脏检查。实际上，脏检查是$digest执行的，另一个更常用于触发脏检查的函数$apply其实就是$digest的一个简单封装。
通常写代码时我们无需主动调用 $apply 或 $digest 是因为 angular 在外部对我们的回调函数做了包装。例如常用的 ng-click，这是一个指令（Directive），内部实现则 类似于
DOM.addEventListener('click', function ($scope) {
$scope.$apply(() => userCode());
});
可以看到：ng-click 帮我们做了 $apply 这个操作。类似的不只是这些事件回调函数，还有 $http、$timeout 等。
脏检查的范围
前面说到：angular 会对所有绑定到 UI 上的表达式做脏检查。其实，在 angular 实现内部，所有绑定表达式都被转换为 $scope.$watch()。每个 $watch 记录了上一次表达式的值。有 ng-bind="a" 即有 $scope.$watch('a', callback)，而 $scope.$watch 可不会管被 watch的表达式是否跟触发脏检查的事件有关。
三、常见问题
脏检查慢吗？
说实话脏检查效率是不高，但是也谈不上有多慢。简单的数字或字符串比较能有多慢呢？十几个表达式的脏检查可以直接忽略不计；上百个也可以接受；成百上千个就有很大问题了。绑定大量表达式时请注意所绑定的表达式效率。
建议注意以下几点：
1.表达式（以及表达式所调用的函数）中少写太过复杂的逻辑
2.不要连接太长的 filter（往往 filter 里都会遍历并且生成新数组）
3.不要访问 DOM 元素。
四、解决方案
1.使用单次绑定减少绑定表达式数量
单次绑定（One-time binding） 是 Angular 1.3 就引入的一种特殊的表达式，它以 :: 开头，当脏检查发现这种表达式的值不为 undefined 时就认为此表达式已经稳定，并取消对此表达式的监视。这是一种行之有效的减少绑定表达式数量的方法，与 ng-repeat 连用效果更佳（下文会提到），但过度使用也容易引发 bug。
2.善用 ng-if 减少绑定表达式的数量
如果你认为 ng-if 就是另一种用于隐藏、显示 DOM 元素的方法你就大错特错了。ng-if 不仅可以减少 DOM 树中元素的数量（而非像 ng-hide 那样仅仅只是加个 display:none），每一个 ng-if 拥有自己的 scope，ng-if 下面的 $watch 表达式都是注册在 ng-if 自己 scope 中。当 ng-if 变为 false，ng-if 下的scope被销毁，注册在这个 scope 里的绑定表达式也就随之销毁了。
考虑这种 Tab 选项卡实现：
<ul>
<li ng-class="{ selected: selectedTab === 1 }">Tab 1 title</li>
<li ng-class="{ selected: selectedTab === 1 }">Tab 2 title</li>
<li ng-class="{ selected: selectedTab === 1 }">Tab 3 title</li>
<li ng-class="{ selected: selectedTab === 1 }">Tab 4 title</li>
</ul>
<div ng-show="selectedTab === 1">[[Tab 1 body...]]</div>
<div ng-show="selectedTab === 2">[[Tab 2 body...]]</div>
<div ng-show="selectedTab === 3">[[Tab 3 body...]]</div>
<div ng-show="selectedTab === 4">[[Tab 4 body...]]</div>
对于这种会反复隐藏、显示的元素，通常人们第一反应都是使用 ng-show 或 ng-hide 简单的用 display: none 把元素设置为不可见。
然而如上文所说，肉眼不可见不代表不会跑脏检查。如果将 ng-show 替换为 ng-if 或 ng-switch-when
<div ng-if="selectedTab === 1">[[Tab 1 body...]]</div>
<div ng-if="selectedTab === 2">[[Tab 2 body...]]</div>
<div ng-if="selectedTab === 3">[[Tab 3 body...]]</div>
<div ng-if="selectedTab === 4">[[Tab 4 body...]]</div>
有如下优点：
1.首先 DOM 树中的元素个数显著减少至四分之一，降低内存占用
2.其次 $watch 表达式也减少至四分之一，提升脏检查循环的速度
3.如果这个 tab 下面有 controller（例如每个 tab 都被封装为一个组件），那么仅当这个 tab 被选中时该 controller 才会执行，可以减少各页面的互相干扰
4.如果 controller 中调用接口获取数据，那么仅当对应 tab 被选中时才会加载，避免网络拥挤
当然也有缺点：
1.DOM 重建本身费时间
2.如果 tab 下有 controller，那么每次该 tab 被选中时 controller 都会被执行
3.如果在 controller 里面调接口获取数据，那么每次该 tab 被选中时都会重新加载
五、编码实战
六、扩展思考
当脏检查遇上数组
通常的绑定只是去监听一个值的变化（绑定对象也是绑定到对象里的某个成员），而 ng-repeat 却要监视一整个数组对象的变化。例如有：
<ul ng-init="array = [
{ value: 1 },
{ value: 2 },
{ value: 3 },
{ value: 4 },
]">
<li ng-repeat="item in array" ng-bind="item.value"></li>
</ul>
会生成 4 个 li 元素
会生成 4 个 li 元素
*1
*2
*3
*4
没有问题。如果我添加一个按钮如下：
<button ng-click="array.shift()">删除第一个元素</button>
请考虑：当用户点击这个按钮会发生什么？
我们一步一步分析。开始的时候，angular 记录了 array 的初始状态为：
[
{ "value": 1 },
{ "value": 2 },
{ "value": 3 },
{ "value": 4 }
]
当用户点击按钮后，数组的第一个元素被删除了，array 变为：
[
{ "value": 2 },
{ "value": 3 },
{ "value": 4 }
]
两者比较：
array.length = 4 => array.length = 3
array[0].value = 1 => array[0].value = 2
array[1].value = 2 => array[1].value = 3
array[2].value = 3 => array[2].value = 4
array[3].value = 4 => array[3].value = undefined（array[3] 为 undefined，则 undefined.value 为 undefined）
如同你所见：angular 经过比较，看到的是：
1.数组长度减少了 1
2.数组第 1 个元素的 value 被改为 2
3.数组第 2 个元素的 value 被改为 3
4.数组第 3 个元素的 value 被改为 4
反应到 DOM 元素上就是：
1.第 1 个 li 内容改为 2
2.第 2 个 li 内容改为 3
3.第 3 个 li 内容改为 4
4.第 4 个 li 删掉
可以看到，删除一个元素导致了整个 ul 序列的刷新。要知道 DOM 操作要比 JS 变量操作要慢得多，类似这样的无用操作最好能想办法避免。
那么问题出在哪里呢？用户删除了数组的第一个元素，导致了整个数组元素前移；然而 angular 没法得知用户做了这样一个删除操作，只能傻傻的按下标一个一个比。
那么只要引入一种机制来标记数组的每一项就好了吧。于是 angular 引入了 track by
详解track by
用来标记数组元素的一定是数组里类似 ID 的某个值。这个值一定要符合以下这两个特点。
1.不能重复。ID 重复了什么鬼
2.值一定要简单。ID 是用于比较相等的，有时候由于算法不同可能还要比较大小，处于速度考虑不能太复杂。
基于这两个特点。如果用户没有给 ng-repeat 指定 track by 的表达式，则默认为内置函数 $id。$id 会检查 item 中有没有一个名为 $$hashKey 的成员。如有，返回其值；如没有，则生成一个新的唯一值写入。这就是数组中那个奇怪的 $$hashKey 成员来历，默认值是 "object:X"。
还是前面的问题，引入 track by 后再来看。因为没有指定 track by，则默认为 $id(item)，实际为 $$hashKey。
<ul ng-init="array = [
{ value: 1 },
{ value: 2 },
{ value: 3 },
{ value: 4 },
]">
<li ng-repeat="item in array track by $id(item)" ng-bind="item.value"></li>
</ul>
开始的时候，$id(item) 给数组中所有项创建了 $$hashKey 这时 angular 记录了 array 的初始状态为：
[
{ "value": 1, "$$hashKey": "object:1" },
{ "value": 2, "$$hashKey": "object:2" },
{ "value": 3, "$$hashKey": "object:3" },
{ "value": 4, "$$hashKey": "object:4" }
]
当用户点击按钮后，数组的第一个元素被删除了，array 变为：
[
{ "value": 2, "$$hashKey": "object:2" },
{ "value": 3, "$$hashKey": "object:3" },
{ "value": 4, "$$hashKey": "object:4" }
]
先比较 track by 的元素，这里为 $id(item)，即 $$hashKey
"object:1" => "object:2"
"object:2" => "object:3"
"object:3" => "object:4"
"object:4" => undefined
两者对不上，说明数组被做了增删元素或者移动元素的操作。将其规整
"object:1" => undefined
"object:2" => "object:2"
"object:3" => "object:3"
"object:4" => "object:4"
那么显然，第一个元素被删除了。再比较剩余的元素
array[0].value = 2 => array[0].value = 2
array[1].value = 3 => array[1].value = 3
array[2].value = 4 => array[2].value = 4
结论是：
1.原数组第一个元素被删除
2.其他没变
angular 通过将新旧数组的 track by 元素做 diff 猜测用户的行为，最大可能的减少 DOM 树的操作，这就是 track by 的用处。
七、更多讨论
问题一、ng-if和ng-show该如何取舍？
问题二、track by有缺点吗
