当我们打算自定义表单控件前，我们应该先考虑一下以下问题：

• 是否已经有相同语义的 native (本机) 元素？如：<input type="number">

• 如果有，我们就应该考虑能否依赖该元素，仅使用 CSS 或渐进增强的方式来改变其外观/行为就能满足我们的需求？

• 如果没有，自定义控件会是什么样的？

• 我们如何让它可以访问 (accessible)？

• 在不同平台上自定义控件的行为是否有所不同？

• 自定义控件如何实现数据验证功能？

可能还有很多事情需要考虑，但如果我们决定使用 Angular 创建自定义控件，就需要考虑以下问题：

• 如何实现 model -> view 的数据绑定?

• 如何实现 view -> model 的数据同步?

• 若需要自定义验证，应该如何实现?

• 如何向DOM元素添加有效性状态，便于设置不同样式?

• 如何让控件可以访问 (accessible)?

• 该控件能应用于 template-driven 表单?

• 该控件能应用于 model-driven 表单?

(备注：主要浏览器上 HTML 5 当前辅助功能支持状态，可以参看 - HTML5 Accessibility)

Creating a custom counter

现在我们从最简单的 Counter 组件开始，具体代码如下：

counter.component.ts

import { Component, Input } from '@angular/core';@Component({selector: 'exe-counter',template: `<div><p>当前值: {{ count }}</p><button (click)="increment()"> + </button><button (click)="decrement()"> - </button></div>`
})
export class CounterComponent {@Input() count: number = 0;increment() {this.count++;}decrement() {this.count--;}
}

app.component.ts

import { Component, OnInit } from '@angular/core';@Component({selector: 'exe-app',template: `<exe-counter></exe-counter>`,
})
export class AppComponent { }

app.module.ts

import { NgModule, CUSTOM_ELEMENTS_SCHEMA } from '@angular/core';
import { BrowserModule } from '@angular/platform-browser';import { CounterComponent } from './couter.component';
import { AppComponent } from './app.component';@NgModule({imports: [BrowserModule],declarations: [AppComponent, CounterComponent],bootstrap: [AppComponent],schemas: [CUSTOM_ELEMENTS_SCHEMA]
})
export class AppModule { }

很好，CounterComponent 组件很快就实现了。但现在我们想在 Template-Driven 或 Reactive 表单中使用该组件，具体如下：

<!-- this doesn't work YET -->
<form #form="ngForm"><exe-counter name="counter" ngModel></exe-counter><button type="submit">Submit</button>
</form>

现在我们还不能直接这么使用，要实现该功能。我们要先搞清楚 ControlValueAccessor，因为它是表单模型和DOM 元素之间的桥梁。

Understanding ControlValueAccessor

当我们运行上面示例时，浏览器控制台中将输出以下异常信息：

Uncaught (in promise): Error: No value accessor for form control with name: 'counter'

那么，ControlValueAccessor 是什么？那么你们还记得我们之前提到的实现自定义控件需要确认的事情么？其中一个要确认的事情就是，要实现 Model -> View，View -> Model 之间的数据绑定，而这就是我们 ControlValueAccessor 要处理的问题。

ControlValueAccessor 是一个接口，它的作用是：

• 把 form 模型中值映射到视图中

• 当视图发生变化时，通知 form directives 或 form controls

Angular 引入这个接口的原因是，不同的输入控件数据更新方式是不一样的。例如，对于我们常用的文本输入框来说，我们是设置它的 value 值，而对于复选框 (checkbox) 我们是设置它的 checked 属性。实际上，不同类型的输入控件都有一个 ControlValueAccessor，用来更新视图。

Angular 中常见的 ControlValueAccessor 有：

• DefaultValueAccessor - 用于 text 和 textarea 类型的输入控件

• SelectControlValueAccessor - 用于 select 选择控件

• CheckboxControlValueAccessor - 用于 checkbox 复选控件

接下来我们的 CounterComponent 组件需要实现 ControlValueAccessor 接口，这样我们才能更新组件中 count 的值，并通知外界该值已发生改变。

Implementing ControlValueAccessor

首先我们先看一下 ControlValueAccessor 接口，具体如下：

// angular2/packages/forms/src/directives/control_value_accessor.ts
export interface ControlValueAccessor {writeValue(obj: any): void;registerOnChange(fn: any): void;registerOnTouched(fn: any): void;setDisabledState?(isDisabled: boolean): void;
}

• writeValue(obj: any)：该方法用于将模型中的新值写入视图或 DOM 属性中。

• registerOnChange(fn: any)：设置当控件接收到 change 事件后，调用的函数

• registerOnTouched(fn: any)：设置当控件接收到 touched 事件后，调用的函数

• setDisabledState?(isDisabled: boolean)：当控件状态变成 DISABLED 或从 DISABLED 状态变化成 ENABLE 状态时，会调用该函数。该函数会根据参数值，启用或禁用指定的 DOM 元素。

接下来我们先来实现 writeValue() 方法：

@Component(...)
class CounterComponent implements ControlValueAccessor {...writeValue(value: any) {this.counterValue = value;}
}

当表单初始化的时候，将会使用表单模型中对应的初始值作为参数，调用 writeValue() 方法。这意味着，它会覆盖默认值0，一切看来都没问题。但我们回想一下在表单中 CounterComponent 组件预期的使用方式：

<form #form="ngForm"><exe-counter name="counter" ngModel></exe-counter><button type="submit">Submit</button>
</form>

你会发现，我们没有为 CounterComponent 组件设置初始值，因此我们要调整一下 writeValue() 中的代码，具体如下：

writeValue(value: any) {if (value) {this.count = value;}
}

现在，只有当合法值 (非 undefined、null、"") 写入控件时，它才会覆盖默认值。接下来，我们来实现 registerOnChange() 和 registerOnTouched() 方法。registerOnChange() 可以用来通知外部，组件已经发生变化。registerOnChange() 方法接收一个 fn 参数，用于设置当控件接收到 change 事件后，调用的函数。而对于 registerOnTouched() 方法，它也支持一个 fn 参数，用于设置当控件接收到 touched 事件后，调用的函数。示例中我们不打算处理 touched 事件，因此 registerOnTouched() 我们设置为一个空函数。具体如下：

@Component(...)
class CounterComponent implements ControlValueAccessor {...propagateChange = (_: any) => {};registerOnChange(fn: any) {this.propagateChange = fn;}registerOnTouched(fn: any) {}
}

很好，我们的 CounterComponent 组件已经实现了ControlValueAccessor 接口。接下来我们需要做的是在每次count 的值改变时，需要调用 propagateChange() 方法。换句话说，当用户点击了 + 或 - 按钮时，我们希望将新值传递到外部。

@Component(...)
export class CounterComponent implements ControlValueAccessor {...increment() {this.count++;this.propagateChange(this.count);}decrement() {this.count--;this.propagateChange(this.count);}
}

是不是感觉上面代码有点冗余，接下来我们来利用属性修改器，重构一下以上代码，具体如下：

counter.component.ts

import { Component, Input } from '@angular/core';
import { ControlValueAccessor } from '@angular/forms';@Component({selector: 'exe-counter',template: `<p>当前值: {{ count }}</p><button (click)="increment()"> + </button><button (click)="decrement()"> - </button>`
})
export class CounterComponent implements ControlValueAccessor {@Input() _count: number = 0;get count() {return this._count;}set count(value: number) {this._count = value;this.propagateChange(this._count);}propagateChange = (_: any) => { };writeValue(value: any) {if (value !== undefined) {this.count = value;}}registerOnChange(fn: any) {this.propagateChange = fn;}registerOnTouched(fn: any) { }increment() {this.count++;}decrement() {this.count--;}
}

CounterComponent 组件已经基本开发好了，但要能正常使用的话，还需要执行注册操作。

Registering the ControlValueAccessor

对于我们开发的 CounterComponent 组件来说，实现 ControlValueAccessor 接口只完成了一半工作。要让 Angular 能够正常识别我们自定义的 ControlValueAccessor，我们还需要执行注册操作。具体方式如下：

• 步骤一：创建 EXE_COUNTER_VALUE_ACCESSOR

import { Component, Input, forwardRef } from '@angular/core';
import { ControlValueAccessor, NG_VALUE_ACCESSOR } from '@angular/forms';export const EXE_COUNTER_VALUE_ACCESSOR: any = {provide: NG_VALUE_ACCESSOR,useExisting: forwardRef(() => CounterComponent),multi: true
};

友情提示：想了解 forwardRef 和 multi 的详细信息，请参考 Angular 2 Forward Reference 和 Angular 2 Multi Providers 这两篇文章。

• 步骤二：设置组件的 providers 信息

@Component({selector: 'exe-counter',...providers: [EXE_COUNTER_VALUE_ACCESSOR]
})

万事俱备只欠东风，我们马上进入实战环节，实际检验一下我们开发的 CounterComponent 组件。完整代码如下：

counter.component.ts

import { Component, Input, forwardRef } from '@angular/core';
import { ControlValueAccessor, NG_VALUE_ACCESSOR } from '@angular/forms';export const EXE_COUNTER_VALUE_ACCESSOR: any = {provide: NG_VALUE_ACCESSOR,useExisting: forwardRef(() => CounterComponent),multi: true
};@Component({selector: 'exe-counter',template: `<div><p>当前值: {{ count }}</p><button (click)="increment()"> + </button><button (click)="decrement()"> - </button></div>`,providers: [EXE_COUNTER_VALUE_ACCESSOR]
})
export class CounterComponent implements ControlValueAccessor {@Input() _count: number = 0;get count() {return this._count;}set count(value: number) {this._count = value;this.propagateChange(this._count);}propagateChange = (_: any) => { };writeValue(value: any) {if (value) {this.count = value;}}registerOnChange(fn: any) {this.propagateChange = fn;}registerOnTouched(fn: any) { }increment() {this.count++;}decrement() {this.count--;}
}

Using it inside template-driven forms

Angular 4.x 中有两种表单：

• Template-Driven Forms - 模板驱动式表单 (类似于 Angular 1.x 中的表单 )

• Reactive Forms - 响应式表单

了解 Angular 4.x Template-Driven Forms 详细信息，请参考 - Angular 4.x Template-Driven Forms。接下来我们来看一下具体如何使用：

1.导入 FormsModule 模块

app.module.ts

import { FormsModule } from '@angular/forms';@NgModule({imports: [BrowserModule, FormsModule],...
})
export class AppModule { }

2.更新 AppComponent

2.1 未设置 CounterComponent 组件初始值

app.component.ts

import { Component, OnInit } from '@angular/core';@Component({selector: 'exe-app',template: `<form #form="ngForm"><exe-counter name="counter" ngModel></exe-counter></form><pre>{{ form.value | json }}</pre>`,
})
export class AppComponent { }

友情提示：上面示例代码中，form.value 用于获取表单中的值，json 是 Angular 内置管道，用于执行对象序列化操作 (内部实现 - JSON.stringify(value, null, 2))。若想了解 Angular 管道详细信息，请参考 - Angular 2 Pipe。

2.2 设置 CounterComponent 组件初始值 - 使用 [ngModel] 语法

import { Component, OnInit } from '@angular/core';@Component({selector: 'exe-app',template: `<form #form="ngForm"><exe-counter name="counter" [ngModel]="outerCounterValue"></exe-counter></form><pre>{{ form.value | json }}</pre>`,
})
export class AppComponent { outerCounterValue: number = 5;
}

2.3 设置数据双向绑定 - 使用 [(ngModel)] 语法

import { Component, OnInit } from '@angular/core';@Component({selector: 'exe-app',template: `<form #form="ngForm"><p>outerCounterValue value: {{outerCounterValue}}</p><exe-counter name="counter" [(ngModel)]="outerCounterValue"></exe-counter></form><pre>{{ form.value | json }}</pre>`,
})
export class AppComponent { outerCounterValue: number = 5;
}

Using it inside reactive forms

了解 Angular 4.x Reactive (Model-Driven) Forms 详细信息，请参考 - Angular 4.x Reactive Forms。接下来我们来看一下具体如何使用：

1.导入 ReactiveFormsModule

app.module.ts

import { ReactiveFormsModule } from '@angular/forms';@NgModule({imports: [BrowserModule, ReactiveFormsModule],...
})
export class AppModule { }

2.更新 AppComponent

import { Component, OnInit } from '@angular/core';
import { FormBuilder, FormGroup } from '@angular/forms';@Component({selector: 'exe-app',template: `<form [formGroup]="form"><exe-counter formControlName="counter"></exe-counter></form><pre>{{ form.value | json }}</pre>`,
})
export class AppComponent {form: FormGroup;constructor(private fb: FormBuilder) { }ngOnInit() {this.form = this.fb.group({counter: 5 // 设置初始值});}
}

友情提示：上面代码中我们移除了 Template-Driven 表单中的 ngModel 和 name 属性，取而代之是使用 formControlName 属性。此外我们通过 FormBuilder 对象提供的 group() 方法，创建 FromGroup 对象，然后在模板中通过 [formGroup]="form" 的方式实现模型与 DOM 元素的绑定。关于 Reactive Forms 的详细信息，请参考 Angular 4.x Reactive Forms 。

最后我们在来看一下，如何为我们的自定义控件，添加验证规则。

Adding custom validation

在 Angular 4.x 基于AbstractControl自定义表单验证 这篇文章中，我们介绍了如何自定义表单验证。而对于我们自定义控件来说，添加自定义验证功能 (限制控件值的有效范围：0 <= value <=10)，也很方便。具体示例如下：

1.自定义 VALIDATOR

1.1 定义验证函数

export const validateCounterRange: ValidatorFn = (control: AbstractControl): ValidationErrors => {return (control.value > 10 || control.value < 0) ?{ 'rangeError': { current: control.value, max: 10, min: 0 } } : null;
};

1.2 注册自定义验证器

export const EXE_COUNTER_VALIDATOR = {provide: NG_VALIDATORS,useValue: validateCounterRange,multi: true
};

2.更新 AppComponent

接下来我们更新一下 AppComponent 组件，在组件模板中显示异常信息：

@Component({selector: 'exe-app',template: `<form [formGroup]="form"><exe-counter formControlName="counter"></exe-counter></form><p *ngIf="!form.valid">Counter is invalid!</p><pre>{{ form.get('counter').errors | json }}</pre>`,
})

CounterComponent 组件的完整代码如下：

counter.component.ts

import { Component, Input, forwardRef } from '@angular/core';
import {ControlValueAccessor, NG_VALUE_ACCESSOR, NG_VALIDATORS,AbstractControl, ValidatorFn, ValidationErrors, FormControl
} from '@angular/forms';export const EXE_COUNTER_VALUE_ACCESSOR: any = {provide: NG_VALUE_ACCESSOR,useExisting: forwardRef(() => CounterComponent),multi: true
};export const validateCounterRange: ValidatorFn = (control: AbstractControl): ValidationErrors => {return (control.value > 10 || control.value < 0) ?{ 'rangeError': { current: control.value, max: 10, min: 0 } } : null;
};export const EXE_COUNTER_VALIDATOR = {provide: NG_VALIDATORS,useValue: validateCounterRange,multi: true
};@Component({selector: 'exe-counter',template: `<div><p>当前值: {{ count }}</p><button (click)="increment()"> + </button><button (click)="decrement()"> - </button></div>`,providers: [EXE_COUNTER_VALUE_ACCESSOR, EXE_COUNTER_VALIDATOR]
})
export class CounterComponent implements ControlValueAccessor {@Input() _count: number = 0;get count() {return this._count;}set count(value: number) {this._count = value;this.propagateChange(this._count);}propagateChange = (_: any) => { };writeValue(value: any) {if (value) {this.count = value;}}registerOnChange(fn: any) {this.propagateChange = fn;}registerOnTouched(fn: any) { }increment() {this.count++;}decrement() {this.count--;}
}

除了在 CounterComponent 组件的 Metadata 配置自定义验证器之外，我们也可以在创建 FormGroup 对象时，设置每个控件 (FormControl) 对象的验证规则。需调整的代码如下：

counter.component.ts

@Component({selector: 'exe-counter',...,providers: [EXE_COUNTER_VALUE_ACCESSOR] // 移除自定义EXE_COUNTER_VALIDATOR
})

app.component.ts

import { validateCounterRange } from './couter.component';
...export class AppComponent {...ngOnInit() {this.form = this.fb.group({counter: [5, validateCounterRange] // 设置validateCounterRange验证器});}
}

自定义验证功能我们已经实现了，但验证规则即数据的有效范围是固定 (0 <= value <=10)，实际上更好的方式是让用户能够灵活地配置数据的有效范围。接下来我们就来优化一下现有的功能，使得我们开发的组件更为灵活。

Making the validation configurable

我们自定义 CounterComponent 组件的预期使用方式如下：

<exe-counterformControlName="counter"counterRangeMax="10"counterRangeMin="0">
</exe-counter>

首先我们需要更新一下 CounterComponent 组件，增量 counterRangeMax 和 counterRangeMin 输入属性：

@Component(...)
class CounterInputComponent implements ControlValueAccessor {...@Input() counterRangeMin: number;@Input() counterRangeMax: number;...
}

接着我们需要新增一个 createCounterRangeValidator() 工厂函数，用于根据设置的最大值 (maxValue) 和最小值 (minValue) 动态的创建 validateCounterRange() 函数。具体示例如下：

export function createCounterRangeValidator(maxValue: number, minValue: number) {return (control: AbstractControl): ValidationErrors => {return (control.value > +maxValue || control.value < +minValue) ?{ 'rangeError': { current: control.value, max: maxValue, min: minValue }} : null;}
}

在 Angular 4.x 自定义验证指令 文章中，我们介绍了如何自定义验证指令。要实现指令的自定义验证功能，我们需要实现 Validator 接口：

export interface Validator {validate(c: AbstractControl): ValidationErrors|null;registerOnValidatorChange?(fn: () => void): void;
}

另外我们应该在检测到 counterRangeMin 和 counterRangeMax 输入属性时，就需要调用 createCounterRangeValidator() 方法，动态创建 validateCounterRange() 函数，然后在 validate() 方法中调用验证函数，并返回函数调用后的返回值。是不是有点绕，我们马上看一下具体代码：

import { Component, Input, OnChanges, SimpleChanges, forwardRef } from '@angular/core';
import {ControlValueAccessor, NG_VALUE_ACCESSOR, NG_VALIDATORS, Validator,AbstractControl, ValidatorFn, ValidationErrors, FormControl
} from '@angular/forms';...export const EXE_COUNTER_VALIDATOR = {provide: NG_VALIDATORS,useExisting: forwardRef(() => CounterComponent),multi: true
};export function createCounterRangeValidator(maxValue: number, minValue: number) {return (control: AbstractControl): ValidationErrors => {return (control.value > +maxValue || control.value < +minValue) ?{ 'rangeError': { current: control.value, max: maxValue, min: minValue } } : null;}
}@Component({selector: 'exe-counter',template: `<div><p>当前值: {{ count }}</p><button (click)="increment()"> + </button><button (click)="decrement()"> - </button></div>`,providers: [EXE_COUNTER_VALUE_ACCESSOR, EXE_COUNTER_VALIDATOR]
})
export class CounterComponent implements ControlValueAccessor, Validator,OnChanges {...private _validator: ValidatorFn;private _onChange: () => void;@Input() counterRangeMin: number; // 设置数据有效范围的最大值@Input() counterRangeMax: number; // 设置数据有效范围的最小值// 监听输入属性变化，调用内部的_createValidator()方法，创建RangeValidatorngOnChanges(changes: SimpleChanges): void {if ('counterRangeMin' in changes || 'counterRangeMax' in changes) {this._createValidator();}}// 动态创建RangeValidatorprivate _createValidator(): void {this._validator = createCounterRangeValidator(this.counterRangeMax,this.counterRangeMin);}// 执行控件验证validate(c: AbstractControl): ValidationErrors | null {return this.counterRangeMin == null || this.counterRangeMax == null ? null : this._validator(c);}...
}

上面的代码很长，我们来分解一下：

注册 Validator

export const EXE_COUNTER_VALIDATOR = {provide: NG_VALIDATORS,useExisting: forwardRef(() => CounterComponent),multi: true
};@Component({selector: 'exe-counter',...,providers: [EXE_COUNTER_VALUE_ACCESSOR, EXE_COUNTER_VALIDATOR]
})

创建 createCounterRangeValidator() 工厂函数

export function createCounterRangeValidator(maxValue: number, minValue: number) {return (control: AbstractControl): ValidationErrors => {return (control.value > +maxValue || control.value < +minValue) ?{ 'rangeError': { current: control.value, max: maxValue, min: minValue } } : null;}
}

实现 OnChanges 接口，监听输入属性变化创建RangeValidator

export class CounterComponent implements ControlValueAccessor, Validator,OnChanges {...@Input() counterRangeMin: number; // 设置数据有效范围的最大值@Input() counterRangeMax: number; // 设置数据有效范围的最小值// 监听输入属性变化，调用内部的_createValidator()方法，创建RangeValidatorngOnChanges(changes: SimpleChanges): void {if ('counterRangeMin' in changes || 'counterRangeMax' in changes) {this._createValidator();}}...
}

调用 _createValidator() 方法创建RangeValidator

export class CounterComponent implements ControlValueAccessor, Validator,OnChanges {...// 动态创建RangeValidatorprivate _createValidator(): void {this._validator = createCounterRangeValidator(this.counterRangeMax,this.counterRangeMin);}...
}

实现 Validator 接口，实现控件验证功能

export class CounterComponent implements ControlValueAccessor, Validator,OnChanges {...// 执行控件验证validate(c: AbstractControl): ValidationErrors | null {return this.counterRangeMin == null || this.counterRangeMax == null ? null : this._validator(c);}...
}

此时我们自定义 CounterComponent 组件终于开发完成了，就差功能验证了。具体的使用示例如下：

import { Component, OnInit } from '@angular/core';
import { FormBuilder, FormGroup } from '@angular/forms';@Component({selector: 'exe-app',template: `<form [formGroup]="form"><exe-counter formControlName="counter" counterRangeMin="5" counterRangeMax="8"></exe-counter></form><p *ngIf="!form.valid">Counter is invalid!</p><pre>{{ form.get('counter').errors | json }}</pre>`,
})
export class AppComponent {form: FormGroup;constructor(private fb: FormBuilder) { }ngOnInit() {this.form = this.fb.group({counter: 5});}
}

以上代码成功运行后，浏览器页面的显示结果如下：

参考资源

• thoughtram.io - CUSTOM FORM CONTROLS IN ANGULAR