پیش از اینکه آموزش AngularJs را شروع کنیم بهتر است با مفهوم برنامه‌های تک صفحه ای وب  و یا  Single Page Web Applications آشنا شویم؛ چرا که AngularJS برای توسعه هر چه ساده‌تر و قوی‌تر این گونه برنامه‌ها متولد شده است.

برای درک چگونگی کارکرد این برنامه ها، مثالی را میزنیم که هر روزه با آن سرو کار دارید، یکی از نمونه‌های کامل و قدرتمند برنامه‌های Single Page Application و یا به اختصار SPA، سرویس پست الکترونیکی Google و یا همان Gmail است.

اجازه بدهید تا ویژگی‌های SPA را با بررسی Gmail انجام دهم، تا به درک روشنی از آن برسید:

در Gmail هیچ گاه صفحه Reload و یا اصطلاحا بارگیری مجدد نمی‌شود. برای مثال، وقتی شما لیست ایمیل‌های خود را مشاهده میکنید و سپس بر روی یکی از آن‌ها کلیک میکنید، بدون اینکه به صفحه ای دیگر هدایت شوید؛ایمیل مورد نظر را میبینید. در حقیقت تمامی اطلاعات در همان صفحه نمایش داده می‌شوند و بر عکس وب سایت‌های معمول است که از صفحه ای به صفحه‌ی دیگر هدایت میشوید ، در یک صفحه تمام کارهای مورد نیاز خود را انجام می‌دهید و احتیاجی به بارگیری مجدد صفحات نیست. با توجه به این صحبت‌ها برای توسعه دهنده‌های وب آشکار است که تکنیک AJAX، نقشی اساسی در این گونه برنامه‌ها دارد، چون کلیه‌ی عملیات ارتباط با سرور در پشت زمینه انجام می‌شوند.

وقتی شما بر روی یک ایمیل کلیک می‌کنید و آن ایمیل را بدون Reload شدن مجدد صفحه مشاهده می‌کنید، آدرس صفحه در مرورگر نیز تغییر می‌کند. خب مزیت این ویژگی چیست؟ مزیت این ویژگی در این است که هر ایمیل شما دارای یک آدرس منحصر به فرد است و به شما امکان Bookmark کردن آن لینک، باز کردن آن در یک Tab جدید و یا حتی ارسال آن به دوستان خود را دارید. حتی اگر این مطلب را جدا از Gmail در نظر بگیریم، به موتور‌های جست و جو کمک می‌کند، تا هر صفحه را جداگانه Index کنند؛ جدا از اینکه وبسایت ما SPA است. همچنین این کار یک مزیت مهم دیگر نیز دارد؛ و آن کار کردن کلیدهای back و forward مرورگر، برای بازگشت به صفحات پیمایش شده قبلی است.

شاید قبل از بیان این ویژگی با خود گفته باشید که پیاده سازی Reload نشدن صفحات با AJAX آن چنان کار پیچیده ای نیست. بله درست است، اما آیا شما قبل از این راه حلی برای تغییر URL اندیشیده بودید؟ مطمئنا شما هم صفحات وب زیادی را دیده اید که همه‌ی صفحات آن دارای یک URL در نوار آدرس مرورگر هستند و هیچگاه تغییر نمی‌کنند و با باز کردن یک لینک در یک Tab جدید، باز همان صفحه‌ی تکراری را مشاهده می‌کنند! و یا بدتر از همه که دکمه‌ی back مرورگر غیر عادی عمل می‌کند. بله، اینها تنها تعدادی از صدها مشکلات رایج سیستم‌های نوشته شده ای است که سعی کردند همه‌ی کارها در یک صفحه انجام شود.

شاید خیلی‌ها ویژگی‌های فوق را برای یک SPA کافی بدانند، اما تعدادی هم مانند نگارنده وجود یک کمبود را حس می‌کنند و آن کش شدن اطلاعات دریافتی در مرورگر است. Gmail این امکان را به خوبی پیاده سازی کرده است. لیست ایمیل‌های دریافتی در بار اول از سرور دریافت می‌شود، سپس شما بر روی یک ایمیل کلیک و آن را مشاهده می‌کنید. حال به لیست ایمیل‌های دریافتی بازگردید، آیا رفت و برگشتی به سرور انجام می‌شود؟ مسلما خیر. حتی اگر دوباره بر روی آن ایمیل مشاهده شده ، کلیک کنید، بدون رفت و برگشتی به سرور آن ایمیل را مشاهده می‌کنید.

کش شدن اطلاعات سبب می‌شود که بار سرور خیلی کاهش یابد و رفت و آمدهای بیهوده صورت نگیرد. کش شدن داده‌ها یک مزیت دیگر نیز دارد و آن تبدیل برنامه‌های معمول وب stateless به برنامه‌های شبه دسکتاپ state full است. 

  

تکنیک AJAX در پیاده سازی امکانات فوق نقشی اساسی را بازی می‌کند. کمی به عقب برمیگردیم یعنی زمانی که AJAX برای اولین بار مطرح شد و هدف اصلی به وجود آمدن آن پیاده سازی برنامه‌های وب به شکل دسکتاپ بود و این کار از طریق انجام تمامی ارتباطات سرور با  XMLHttpRequest  امکان پذیر می‌شد. شاید آن زمان با توجه به محدودیت تکنولوژی‌ها موجود این کار به صورت تمام و کمال امکان پذیر نبود، اما امروزه به بهترین شکل ممکن قابل پیاده سازی است.

 شاید اکنون این سوال پیش بیاید که چرا باید وبسایت خود را به شکل SPA طراحی کنیم؟

برای پاسخ دادن به این سوال باید گفت که سیستم‌های وب  امروزی به دو دسته‌ی زیر تقسیم می‌شوند:

- Web Documents و یا همان وب سایت‌های معمول

- Web Applications و یا همان Single Page Web Applications

اگر هدف شما طراحی یک وب سایت معمول است که هدف آن، نمایش یک سری اطلاعات است و به قولی دارای محتواست، مطمئنا پیاده سازی این سیستم به صورت SPA کاری بیهوده به نظر می‌آید؛ ولی اگر هدفتان نوشتن سیستم هایی مثل Gmail، Google Maps، Azure، Facebook و ... است، پیاده سازی آن‌ها به صورت وب سایت‌های معمولی، غیر معقول به نظر می‌آید. حتی بخش‌های مدیریتی یک وبسایت هم می‌تواند به خوبی توسط SPA پیاده سازی شود، چرا که واقعا برای مدیریت اطلاعات یک وب سایت احتیاجی نیست، که  از این صفحه به آن صفحه جا به جا شد.

AngularJS فریم ورکی متن باز و نوشته شده به زبان جاوا اسکریپت است. هدف از به وجود آمدن این فریم ورک، توسعه هر چه ساده‌تر SPA‌ها با الگوی طراحی MVC و تست پذیری هر چه آسان‌تر آن‌ها است. این فریم ورک توسط یکی از محققان Google در سال 2009 به وجود آمد. بعد‌ها این فریم ورک تحت مجوز MIT به صورت متن باز در آمد و اکنون گوگل آن را حمایت می‌کند و توسط هزاران توسعه دهنده در سرتاسر دنیا، توسعه داده می‌شود.

قبل از اینکه به بررسی ویژگی‌های Angular بپردازم، بهتر است ابتدا مطلبی درباره‌ی به کارگیری Angular از Brad Green که کارمند گوگل است، بیان کنم.

در سال 2009 تیمی در گوگل مشغول انجام پروژه ای به نام Google Feedback بودند. آن‌ها سعی داشتند تا در طی چند ماه، به سرعت کد‌های خوب و تست پذیر بنویسند. پس از 6 ماه کدنویسی، نتیجه‌ی کار 17000 خط کد شد. در آن موقع یکی از اعضای تیم به نام Misko Hevery، ادعا کرد که می‌تواند کل این پروژه را در دو هفته به کمک کتابخانه‌ی متن بازی که در اوقات فراغت توسعه داده است، بازنویسی کند. Misko نتوانست در دو هفته این کار را انجام دهد. اما پس از سه هفته همه‌ی اعضای تیم را شگفت زده کرد. نتیجه‌ی کار تنها 1500 خط بود! همین باعث شد که ما بفهمیم که، Misko بر روی چیزی کاری میکند که ارزش دنبال کردن دارد.

پس از آن قضیه Misko و Brad بر روی Angular کار کردند و اکنون هم Angular توسط تیمی در گوگل و هزاران توسعه دهنده‌ی متن باز حرفه ای در سرتاسر جهان، درحال توسعه است.

فکر کنم همین داستان ذکر شده، قدرت فوق العاده زیاد این فریم ورک را برای همگان آشکار سازد.

- قالب‌های سمت کاربر (Client Side Templates): انگولار دارای یک template engine قدرتمند برای تعریف قالب است.

- پیروی از الگوی طراحی MVC: انگولار، الگوی طراحی MVC را برای توسعه پیشنهاد می‌دهد و امکانات زیادی برای توسعه هر چه راحت‌تر با این الگو فراهم کرده است.

- Data Binding: امکان تعریف انقیاد داده دوطرفه (Two-Way Data Binding) در این فریم ورک به راحتی هرچه تمام، امکان پذیر است.

- Dependency Injection: این فریم ورک برای دریافت وابستگی‌های تعریف شده، دارای یک سیستم تزریق وابستگی توکار است.

- تعریف Service‌های سفارشی: در این فریم ورک امکان تعریف سرویس‌های دلخواه به صورت ماژول وجود دارد. این ماژول‌های مجزا را به کمک سیستم تزریق وابستگی توکار Angular، به راحتی در هر جای برنامه می‌توان تزریق کرد.

- تعریف Directive‌های سفارشی: یکی از جذاب‌ترین و قدرتمند‌ترین امکانات این فریم ورک، تعریف Directive‌های سفارشی است.  Directive ها، امکان توسعه HTML را فراهم کرده اند. توسعه‌ی HTML اکنون در قالب Web Components‌ها فراهم شده است، اما هنوز هم خیلی از مرورگر‌های جدید نیز از آن پشتیبانی نمی‌کنند.

- فرمت کردن اطلاعات با استفاده از فیلترهای سفارشی: با استفاده از فیلترها میتوانید چگونگی الحاق شدن اطلاعات را برای نمایش به کاربر تایین کنید ؛ انگولار همراه با فیلترهای گوناگون مختلفی عرضه میشود که میتوان برایه مثال به فیلتر currency ، date ،uppercase کردن رشته‌ها و .... اشاره کرد همچنین شما محدود به فیلترهای تعریف شده در انگولار نیستید و آزادید که فیلترهای سفارشی خودتان را نیز تعریف کنید.

- سیستم Routing: دارا بودن سیستم Routing  قدرتمند، توسعه SPA‌ها را بسیار ساده کرده است.

- سیستم اعتبار سنجی: Angular دارای سیستم اعتبار سنجی توکار قدرتمند برای بررسی داده‌های ورودی است.

- سرویس تو کار برای ارتباط با سرور: Angular دارای سرویس پیش فرض ارتباط با سرور به صورت AJAX است.

- تست پذیری: Angular دارای بستری آماده برای تست کردن برنامه‌های نوشته شده است و از Unit Tests و Integrated End-to-End Test هم پشتیبانی می‌کند.

- جامعه‌ی متن باز بسیار قوی

این‌ها فقط یک مرور کلی بر توانایی‌های این فریم ورک بود و در ادامه هر کدام از این ویژگی را به صورت دقیق بررسی خواهیم کرد.

در مقاله‌ی بعدی، به چگونگی نصب AngularJS خواهیم پرداخت. سپس، اولین کد خود را با استفاده از آن خواهیم نوشت و مطالب Client Side Templates و MVC را دقیق‌تر بررسی خواهیم کرد.