Redux使用中的几个点:
- Redux三大设计原则
- Create Store
- Redux middleware
- combineReducer
- Provider与Connect
- Redux流程梳理
- Redux设计特点
1. Redux三大设计原则
1. 单一数据源
在传统的 MVC 架构中,我们可以根据需要创建无数个 Model,而 Model 之间可以互相监听、触发事件甚至循环或嵌套触发事件,这些在 Redux 中都是不允许的。因为在 Redux 的思想里,一个应用永远只有唯一的数据源。
实际上,使用单一数据源的好处在于整个应用状态都保存在一个对象中,这样我们随时可以提取出整个应用的状态进行持久化(比如实现一个针对整个应用的即时保存功能)。此外,这样的设计也为服务端渲染提供了可能。
2. 状态是只读的
在 Redux 中,我们并不会自己用代码来定义一个 store。取而代之的是,我们定义一个 reducer,它的功能是根据当前触发的 action 对当前应用的状态(state)进行迭代,这里我们并没有直接修改应用的状态,而是返回了一份全新的状态。
Redux 提供的 createStore 方法会根据 reducer 生成 store。最后,我们可以利用 store. dispatch
方法来达到修改状态的目的。
3.状态修改均由纯函数完成
在 Redux 里,我们通过定义 reducer 来确定状态的修改,而每一个 reducer 都是纯函数,这意味着它没有副作用,即接受一定的输入,必定会得到一定的输出。
这样设计的好处不仅在于 reducer 里对状态的修改变得简单、纯粹、可测试,更有意思的是,Redux 利用每次新返回的状态生成酷炫的时间旅行(time travel)调试方式,让跟踪每一次因为触发 action 而改变状态的结果成为了可能。
2.Create Store
我们从store的诞生开始说起。create store函数API文档如下:
- createStore(reducer,[initialState],enhancer)
可以看出,它接受三个参数:reducer、initialState 和 enhancer 。Store enhancer 是一个组合 store creator 的高阶函数,返回一个新的强化过的 store creator。这与 middleware 相似,它也允许你通过复合函数改变 store 接口。
再来看看他的返回值:
- {
- dispatch: f (action),getState: f (),replaceReducer: f (nextReducer),subscribe: f (listener),Symbol(observable): f ()
- }
store的返回值就是一个普通对象,里面有几个常用的方法:
- dispatch:就是我们最常用的dispatch方法,派发action。
- getState:通过该方法,我们可以拿到当前状态树state。
- replaceReducer:这个方法主要用于 reducer 的热替换,下面介绍该方法。
- subscribe:添加一个变化监听器。每当 dispatch(action)的时候就会执行,state 树中的一部分可能已经变化。
- observable:观察者模式,用于处理订阅关系。
这里挑几个方法介绍:
getState
在完成基本的参数校验之后,在 createStore 中声明如下变量及 getState 方法:
- var currentReducer = reducer
- var currentState = initialState
- var listeners = [] // 当前监听 store 变化的监听器
- var isDispatching = false // 某个 action 是否处于分发的处理过程中
- /**
- * Reads the state tree managed by the store.
- *
- * @returns {any} The current state tree of your application.
- */
- function getState() {
- return currentState
- }
getState方法就是简单返回当前state,如果state没有被reducer处理过,他就是initialState。
subscribe
在 getState 之后,定义了 store 的另一个方法 subscribe:
- function subscribe(listener) {
- listeners.push(listener)
- var isSubscribed = true
- return function unsubscribe() {
- if (!isSubscribed) {
- return
- }
- isSubscribed = false
- var index = listeners.indexOf(listener)
- listeners.splice(index,1)
- }
- }
Store 允许使用store.subscribe
方法设置监听函数,一旦 State 发生变化,就自动执行这个函数。
显然,只要把 View 的更新函数(对于 React 项目,就是组件的render
方法或setState
方法)放入listen
,就会实现 View 的自动渲染。你可能会感到奇怪,好像我们在 Redux 应用中并没有使用 store.subscribe 方法?事实上,
React Redux 中的 connect 方法隐式地帮我们完成了这个工作。
store.subscribe
方法返回一个函数,调用这个函数就可以解除监听。
dispatch
dispatch是redux的核心方法:
- function dispatch(action) {
- if (!isPlainObject(action)) {
- throw new Error(
- 'Actions must be plain objects. ' +
- 'Use custom middleware for async actions.'
- )
- }
- if (typeof action.type === 'undefined') {
- throw new Error(
- 'Actions may not have an undefined "type" property. ' +
- 'Have you misspelled a constant?'
- )
- }
- if (isDispatching) {
- throw new Error('Reducers may not dispatch actions.')
- }
- try {
- isDispatching = true
- currentState = currentReducer(currentState,action)
- } finally {
- isDispatching = false
- }
- listeners.slice().forEach(listener => listener())
- return action
- }
判断当前是否处于某个 action 的分发过程中,这个检查主要是为了避免在 reducer 中分发 action 的情况,因为这样做可能导致分发死循环,同时也增加了数据流动的复杂度。
确认当前不属于分发过程中后,先设定标志位,然后将当前的状态和 action 传给当前的reducer,用于生成最新的 state。这看起来一点都不复杂,这也是我们反复强调的 reducer 工作过程——纯函数、接受状态和 action 作为参数,返回一个新的状态。
在得到新的状态后,依次调用所有的监听器,通知状态的变更。需要注意的是,我们在通知监听器变更发生时,并没有将最新的状态作为参数传递给这些监听器。这是因为在监听器中,我们可以直接调用 store.getState() 方法拿到最新的状态。
最终,处理之后的 action 会被 dispatch 方法返回。
replaceReducer
- function replaceReducer(nextReducer) {
- if (typeof nextReducer !== 'function') {
- throw new Error('Expected the nextReducer to be a function.');
- }
- currentReducer = nextReducer;
- dispatch({ type: ActionTypes.INIT });
- }
这是为了拿到所有 reducer 中的初始状态(你是否还记得在定义 reducer 时,第一个参数为prevIoUsState,如果该参数为空,我们提供默认的 initialState)。只有所有的初始状态都成功获取后,Redux 应用才能有条不紊地开始运作。
3.Redux middleware
It provides a third-party extension point between dispatching an action,and the moment it reaches
the reducer
它提供了一个分类处理 action 的机会。在middleware 中,你可以检阅每一个流过的 action,挑选出特定类型的action 进行相应操作,给你一次改变 action 的机会。
常规的同步数据流模式的流程图如下:
不同业务需求下,比如执行action之前和之后都要打log;action触发一个异步的请求,请求回来之后渲染view等。需要为这一类的action添加公共的方法或者处理,使用redux middleware流程图如下:
每一个 middleware 处理一个相对独立的业务需求,通过串联不同的 middleware 实现变化多样的功能。比如上面的业务,我们把处理log的代码封装成一个middleware,处理异步的也是一个middleware,两者串联,却又相互独立。
使用middleware之后,action触发的dispatch并不是原来的dispatch,而是经过封装的new dispatch,在这个new dispatch中,按照顺序依次执行每个middleware,最后调用原生的dispatch。
我们来看下logger middleware如何实现的:
- export default store => next => action => {
- console.log('dispatch:',action);
- next(action);
- console.log('finish:',action);
- }
这里代码十分简洁,就是在next调用下一个middleware之前和之后,分别打印两次。
Redux 提供了 applyMiddleware 方法来加载 middleware,该方法的源码如下:
- import compose from './compose';
- export default function applyMiddleware(...middlewares) {
- return function (next) {
- return function (reducer,initialState) {
- let store = next(reducer,initialState);
- let dispatch = store.dispatch;
- let chain = [];
- var middlewareAPI = {
- getState: store.getState,dispatch: (action) => dispatch(action),};
- chain = middlewares.map(middleware => middleware(middlewareAPI));
- dispatch = compose(...chain)(store.dispatch);
- return {
- ...store,dispatch,};
- }
- }
- }
其中compose源码如下:
- function compose(...funcs) {
- return arg => funcs.reduceRight((composed,f) => f(composed),arg);
- }
使用的时候,如下:
- const newStore = applyMiddleware([mid1,mid2,mid3,...])(createStore)(reducer,initialState);
ok,相关源码已就位,我们来详细解析一波。
函数式编程思想设计 :middleware 的设计有点特殊,是一个层层包裹的匿名函数,这其实是函数式编程中的
currying,它是一种使用匿名单参数函数来实现多参数函数的方法。applyMiddleware 会对 logger 这个middleware 进行层层调用,动态地将 store 和 next 参数赋值。currying 的 middleware 结构的好处主要有以下两点。
- 易串联:currying 函数具有延迟执行的特性,通过不断 currying 形成的 middleware 可以累积参数,再配合组合(compose)的方式,很容易形成 pipeline 来处理数据流。
- 共享 store: 在 applyMiddleware 执行的过程中,store 还是旧的,但是因为闭包的存在,applyMiddleware 完成后,所有的 middleware 内部拿到的 store 是最新且相同的。
给 middleware 分发 store:newStore创建完成之后,applyMiddleware 方法陆续获得了3个参数,第一个是 middlewares 数组[mid1,...],第二个是 Redux 原生的 createStore ,最后一个是 reducer。然后,我们可以看到 applyMiddleware 利用 createStore 和 reducer 创建了一个 store。而 store 的 getState方法和 dispatch 方法又分别被直接和间接地赋值给 middlewareAPI 变量 store:
- const middlewareAPI = {
- getState: store.getState,};
- chain = middlewares.map(middleware => middleware(middlewareAPI));
然后,让每个 middleware 带着 middlewareAPI 这个参数分别执行一遍。执行完后,获得 chain数组 [f1,f2,...,fx,fn],它保存的对象是第二个箭头函数返回的匿名函数。因为是闭包,每个匿名函数都可以访问相同的 store,即 middlewareAPI。
middlewareAPI 中的 dispatch 为什么要用匿名函数包裹呢?我们用 applyMiddleware 是为了改造 dispatch,所以 applyMiddleware 执行完后,dispatch 是变化了的,而 middlewareAPI 是 applyMiddleware 执行中分发到各个 middleware 的,所以必须用匿名函数包裹 dispatch,这样只要 dispatch 更新了,middlewareAPI 中的 dispatch 应用也会发生变化。
组合串联 middleware:这一层只有一行代码,却是 applyMiddleware 精华之所在dispatch = compose(...chain)(store.dispatch);
,其中 compose 是函数式编程中的组合,它将 chain 中的所有匿名函数 [f1,fn]组装成一个新的函数,即新的 dispatch。当新 dispatch 执行时,[f1,fn],从右到左依次执行。
compose(...funcs) 返回的是一个匿名函数,其中 funcs 就是 chain 数组。当调用 reduceRight时,依次从 funcs 数组的右端取一个函数 fx 拿来执行,fx 的参数 composed 就是前一次 fx+1 执行的结果,而第一次执行的 fn(n 代表 chain 的长度)的参数 arg 就是 store.dispatch。所以,当 compose 执行完后,我们得到的 dispatch 是这样的,假设 n = 3:
- dispatch = f1(f2(f3(store.dispatch))));
这时调用新 dispatch,每一个 middleware 就依次执行了。
在 middleware 中调用 dispatch 会发生什么:经过 compose 后,所有的 middleware 算是串联起来了。可是还有一个问题,在分发 store 时,我们提到过每个 middleware 都可以访问 store,即 middlewareAPI 这个变量,也可以拿到 store 的dispatch 属性。那么,在 middleware 中调用 store.dispatch() 会发生什么,和调用 next() 有区别吗?现在我们来说明两者的不同:
- const logger = store => next => action => {
- console.log('dispatch:',action);
- next(action);
- console.log('finish:',action);
- };
- const logger = store => next => action => {
- console.log('dispatch:',action);
- store.dispatch(action);
- console.log('finish:',action);
- };
在分发 store 时我们解释过,middleware 中 store 的 dispatch 通过匿名函数的方式和最终compose 结束后的新 dispatch 保持一致,所以,在 middleware 中调用 store.dispatch() 和在其他任何地方调用的效果一样。而在 middleware 中调用 next(),效果是进入下一个 middleware,下图就是redux middleware最著名的洋葱模型图。
4.combineReducer
如果一个项目过大,我们通常按模块来写reducer,但是redux create store只接受一个reducer参数,所以我们需要合并reducer。这里就用到了redux提供的combineReducer
辅助函数:
- combineReducers({
- layout,home,...asyncReducers
- })
这个函数用起来很简单,就是传入一个对象,key是模块reducer对应的名字, 值是对应reducer。值是一个function,相当于是一个新的reducer,源码如下:
- export default function combineReducers(reducers) {
- var reducerKeys = Object.keys(reducers)
- var finalReducers = {}
- for (var i = 0; i < reducerKeys.length; i++) {
- var key = reducerKeys[i]
- if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
- if (typeof reducers[key] === 'undefined') {
- warning(`No reducer provided for key "${key}"`)
- }
- }
- if (typeof reducers[key] === 'function') {
- finalReducers[key] = reducers[key]
- }
- }
- var finalReducerKeys = Object.keys(finalReducers)
- if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
- var unexpectedKeyCache = {}
- }
- var sanityError
- try {
- assertReducerSanity(finalReducers)
- } catch (e) {
- sanityError = e
- }
- return function combination(state = {},action) {
- if (sanityError) {
- throw sanityError
- }
- if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
- var warningMessage = getUnexpectedStateShapeWarningMessage(state,finalReducers,action,unexpectedKeyCache)
- if (warningMessage) {
- warning(warningMessage)
- }
- }
- var hasChanged = false
- var nextState = {}
- for (var i = 0; i < finalReducerKeys.length; i++) {
- var key = finalReducerKeys[i]
- var reducer = finalReducers[key]
- var prevIoUsStateForKey = state[key]
- var nextStateForKey = reducer(prevIoUsStateForKey,action)
- if (typeof nextStateForKey === 'undefined') {
- var errorMessage = getUndefinedStateErrorMessage(key,action)
- throw new Error(errorMessage)
- }
- nextState[key] = nextStateForKey
- hasChanged = hasChanged || nextStateForKey !== prevIoUsStateForKey
- }
- return hasChanged ? nextState : state
- }
- }
源码不是很多,除去一些验证代码,剩下的就是说:return一个function,我们暂时称呼他combination,就相当于是与一个总的reducer,每次action都会走到combination中,combination会遍历输入的reducer,将action放到每个reducer中执行一下,计算出返回结果就是nextState,nextState于prevIoUsState如果!==说明改变了,返回nextState,否则返回执行之前的state。
这也解释了不同模块actionType如果相同的话,两个模块的reducer都会走一遍的问题,在actionType名称前面加上模块前缀即可解决问题。
5. Provider与Connect
Provider与Connet组件都是React-Redux提供的核心组件,两者看起来功能一样,都是帮助容器组件获取store中的数据,但是原理与功能却不同。
Provider
Provider组件在所有组件的最外层,其接受store作为参数,将store里的state使用context属性向下传递。部分源码:
- export default class Provider extends Component {
- getChildContext() {
- return { store: this.store }
- }
- constructor(props,context) {
- super(props,context)
- this.store = props.store
- }
- render() {
- const { children } = this.props
- return Children.only(children)
- }
- }
利用context这个属性,Provider所有子组件均可以拿到这个属性。
Connect
connect实现的功能是将需要关联store的组件和store的dispatch等数据混合到一块,这块就是一个高阶组件典型的应用:
- import hoistStatics from 'hoist-non-react-statics'
- export default function connect(mapStateToProps,mapDispatchToProps,mergeProps,options = {}) {
- // ...
- return function wrapWithConnect(WrappedComponent) {
- // ...
- class Connect extends Component {
- // ...
- render() {
- // ...
- if (withRef) {
- this.renderedElement = createElement(WrappedComponent,{
- ...this.mergedProps,ref: 'wrappedInstance'
- })
- } else {
- this.renderedElement = createElement(WrappedComponent,this.mergedProps
- )
- }
- return this.renderedElement
- }
- }
- // ...
- return hoistStatcis(Connect,WrappedComponent);
- }
- }
还是先从他的四个参数说起:
1.mapStateToProps
connect 的第一个参数定义了我们需要从 Redux 状态树中提取哪些部分当作 props 传给当前组件。一般来说,这也是我们使用 connect 时经常传入的参数。事实上,如果不传入这个参数,React 组件将永远不会和 Redux 的状态树产生任何关系。具体在源代码中的表现为:
- export default function connect(mapStateToProps,options = {}) {
- const shouldSubscribe = Boolean(mapStateToProps)
- // ...
- class Connect extends Component {
- // ...
- trySubscribe() {
- if (shouldSubscribe && !this.unsubscribe) {
- this.unsubscribe = this.store.subscribe(this.handleChange.bind(this))
- this.handleChange()
- }
- }
- // ...
- }
- }
mapStateToProps
会订阅 Store,每当state
更新的时候,就会自动执行,重新计算 UI 组件的参数,从而触发 UI 组件的重新渲染。
mapStateToProps
的第一个参数总是state
对象,还可以使用第二个参数,代表容器组件的props
对象。
这块的源码相对较简单:
- const mapState = mapStateToProps || defaultMapStateToProps
- class Connect extends Component {
- computeStateProps(store,props) {
- if (!this.finalMapStateToProps) {
- return this.configureFinalMapState(store,props)
- }
- const state = store.getState()
- const stateProps = this.doStatePropsDependOnOwnProps ?
- this.finalMapStateToProps(state,props) :
- this.finalMapStateToProps(state)
- if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
- checkStateShape(stateProps,'mapStateToProps')
- }
- return stateProps
- }
- configureFinalMapState(store,props) {
- const mappedState = mapState(store.getState(),props)
- const isFactory = typeof mappedState === 'function'
- this.finalMapStateToProps = isFactory ? mappedState : mapState
- this.doStatePropsDependOnOwnProps = this.finalMapStateToProps.length !== 1
- if (isFactory) {
- return this.computeStateProps(store,props)
- }
- if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
- checkStateShape(mappedState,'mapStateToProps')
- }
- return mappedState
- }
- }
这块原理很简单,进行一些参数校验,判断第一个参数mapStateToProps返回值是否为function,如果是递归调用,不是的话算出返回值。如果没传这个参数,默认给{}。
我们可能会疑惑为什么传给 connect 的第一个参数本身是一个函数,react-redux 还允许这个函数的返回值也是一个函数呢?
简单地说,这样设计可以允许我们在 connect 的第一个参数里利用函数闭包进行一些复杂计算的缓存,从而实现效率优化的目的
当我们使用的时候:
- const mapStateToProps = (state,props) => ({
- home: state.home,layout: state.layout
- });
使用ownProps
作为参数后,如果容器组件的参数发生变化,也会引发 UI 组件重新渲染
2.mapDispatchToProps
人如其名,它接受 store 的 dispatch 作为第一个参数,同时接受 this.props 作为可选的第二个参数。利用这个方法,我们可以在 connect 中方便地将 actionCreator 与 dispatch 绑定在一起(利用 bindActionCreators 方法),最终绑定好的方法也会作为 props 传给当前组件。这块的源码与mapStateToProps一样,就不贴了。
bindActionCreator
- function bindActionCreator(actionCreator,dispatch) {
- return (...args) => dispatch(actionCreator(...args))
- }
3.mergeProps
前两个参数返回的对象,都要跟组件自身的props merge一下,形成一个新的对象赋值给对应组件,我们可以在这一步做一些处理,这个参数就是干这个的,该参数签名:
- mergeProps(stateProps,dispatchProps,ownProps): props
默认情况如果没传该参数,返回Object.assign(ownProps,stateProps,dispatchProps)
。
4.options
如果指定这个参数,可以定制 connector 的行为。
- [
pure = true
] (Boolean): 如果为 true,connector 将执行shouldComponentUpdate
并且浅对比mergeProps
的结果,避免不必要的更新,前提是当前组件是一个“纯”组件,它不依赖于任何的输入或 state 而只依赖于 props 和 Redux store 的 state。默认值为 true。 - [
withRef = false
] (Boolean): 如果为 true,connector 会保存一个对被包装组件实例的引用,该引用通过getWrappedInstance()
方法获得。默认值为 false。
这个connect组件还干了一件事,状态缓存判断。当store变了的时候,前后状态判断,如果状态不等,更新组件,并且完成事件分发。
6. Redux流程梳理
- createStore创建一个store对象
- 将store对象通过参数给Provider组件
- Provider组件将store通过context向子组件传递
- Connect组件通过context获取到store,存入自己的state
- componentDidMount里面订阅store.subscribe事件
更新数据阶段:
- 用户事件触发
- actionCreator生成action交给dispatch
- 实际上交给了封装后的中间层(compose(applyMiddleware(...)))
- 请求依次通过每个中间件,中间件通过next进行下一步
- 最后一个中间件将action交给store.dispatch
- dispatch内部将action交给reducer执行
- combineReducer将每个子reducer执行一遍算出新的state
- dispatch内部调用所有订阅事件
- Connect组件handleChange事件触发判断新state和旧state是否===
- 并且判断新的state是否与mapStateToProps shallowEqual
- 不等则setState触发更新