摘要: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。执行完后,获得数组,它保存的对象是第二个箭头函数返回的匿名函数。部分源码利用这个属性,所有子组件均可以拿到这个属性。
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。
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。
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。
dispatchdispatch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。
replaceReducerfunction 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 middlewareIt 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, mid2, mid3, ...],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, dispatch: (action) => dispatch(action), }; 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, f2, ... , fx, ..., fn]组装成一个新的函数,即新的 dispatch。当新 dispatch 执行时,[f1, f2, ... , fx, ..., 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。
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ConnectProvider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。
ProviderProvider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。
Connectconnect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.mapStateToPropsconnect 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, mapDispatchToProps, mergeProps, 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流程梳理上面讲了大量的函数源码,这么些函数之间的关系:
初始化阶段:
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
7.Redux设计技巧匿名函数&&闭包使用
redux核心函数大量使用了匿名函数和闭包来实现数据共享和状态同步。
函数柯里化使用
使用函数柯里化s实现参数复用,本质上是降低通用性,提高适用性。
核心状态读取是拷贝而不是地址
对于state这种核心状态使用getState()计算出新的state,而不是直接返回一个state对象。
观察者订阅者是核心实现
使用观察者订阅者模式实现数据响应。
context这个api的使用
平时开发不常接触的api实现Provider与Connect通信。
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