Angular 最新的 Signals 特性详解

在现代前端开发中，响应式编程已成为构建高效、动态用户界面的关键。Angular 作为广泛应用的框架，持续引入新特性以提升开发者体验和应用性能。其中，最新的 Signals 特性为状态管理和变更检测提供了更精细的控制和优化。本文将深入探讨 Angular 的 Signals 特性，结合实际代码示例，详细阐述其概念、优势以及在实际应用中的使用方法。

Signals 的概念与背景

在 Angular 中，Signal 是对值的包装器，可以在该值发生变化时通知感兴趣的消费者。Signal 可以包含任何值，从简单的原始类型到复杂的数据结构。其核心目的是提供一种新的响应式基元，使开发者能够以响应式风格构建应用程序。通过 Signals，Angular 可以精细地跟踪整个应用程序中状态的使用方式和位置，从而优化渲染更新。

Signals 的类型

在 Angular 中，Signals 分为可写信号（Writable Signals）和只读信号（Read-only Signals）。

可写信号（Writable Signals）

可写信号提供了用于直接更新其值的 API。可以通过 signal 函数创建可写信号：

import { signal } from '@angular/core';

const count = signal(0);
console.log(`The count is: ${count()}`); // 输出: The count is: 0

要更改可写信号的值，可以使用 .set() 方法：

count.set(3);
console.log(`The count is: ${count()}`); // 输出: The count is: 3

或者使用 .update() 方法根据前一个值计算新值：

count.update(value => value + 1);
console.log(`The count is: ${count()}`); // 输出: The count is: 4

只读信号（Read-only Signals）

只读信号用于派生自其他信号的值，无法直接修改。可以通过 computed 函数创建只读信号：

import { computed } from '@angular/core';

const count = signal(0);
const doubleCount = computed(() => count() * 2);

console.log(`Double count is: ${doubleCount()}`); // 输出: Double count is: 0

当 count 的值发生变化时，doubleCount 会自动更新。

Signals 的优势

引入 Signals 为 Angular 带来了多项优势：

• 精细的依赖追踪：Signals 允许框架精确地追踪状态的使用位置，从而仅更新受影响的部分，提升渲染性能。
• 简化的 API：相比传统的 RxJS，Signals 提供了更直观的 API，降低了学习曲线。
• 懒计算与缓存：计算信号（Computed Signals）采用懒计算和缓存机制，只有在需要时才计算值，并缓存结果，避免不必要的计算。

Signals 的使用示例

以下是一个使用 Signals 的 Angular 组件示例：

import { Component, signal, computed } from '@angular/core';

@Component({
  selector: 'app-counter',
  template: `
    <p>Count: {{ count() }}</p>
    <p>Double Count: {{ doubleCount() }}</p>
    <button (click)="increment()">Increment</button>
  `
})
export class CounterComponent {
  count = signal(0);
  doubleCount = computed(() => this.count() * 2);

  increment() {
    this.count.update(value => value + 1);
  }
}

在这个示例中：

• count 是一个可写信号，初始值为 0。
• doubleCount 是一个计算信号，其值为 count 的两倍。
• increment 方法使用 update 方法将 count 的值加 1。

当用户点击按钮时，count 的值增加，doubleCount 会自动更新，模板中的显示也会相应变化。

Signals 与 RxJS 的互操作

虽然 Signals 提供了新的响应式机制，但在某些情况下，仍需要与 RxJS 进行互操作。Angular 提供了 @angular/rxjs-interop 包，帮助将 RxJS 和 Signals 集成。

从 Observable 创建信号

可以使用 toSignal 方法将 Observable 转换为信号：

import { toSignal } from '@angular/rxjs-interop';
import { interval } from 'rxjs';

const observable = interval(1000);
const signalFromObservable = toSignal(observable, { initialValue: 0 });

console.log(signalFromObservable()); // 输出: 0

在这个示例中，signalFromObservable 是一个信号，其值每秒更新一次。

从信号创建 Observable

同样，可以使用 toObservable 方法将信号转换为 Observable：

import { toObservable } from '@angular/rxjs-interop';

const count = signal(0);
const observableFromSignal = toObservable(count);

observableFromSignal.subscribe(value => {
  console.log(`Observable value: ${value}`);
});

当 count 的值发生变化时，observableFromSignal 会发出新的值。

Signals 的最佳实践

在使用 Signals 时，建议遵循以下最佳实践：

• 避免直接修改对象属性：对于包含对象的信号，避免直接修改其属性。应使用 set 或 update 方法更新信号的值，以确保变更被正确追踪。