react-redux原理分析

写在前面

之前写了一篇分析Redux中Store实现的文章（详见：Redux原理（一）：Store实现分析），突然意识到，其实React与Redux并没有什么直接的联系。Redux作为一个通用模块，主要还是用来处理应用中state的变更，而展示层不一定是React。

但当我们希望在React+Redux的项目中将两者结合的更好，可以通过react-redux做连接。

本文结合react-redux的使用，分析其实现原理。

react-redux

react-redux是一个轻量级的封装库，核心方法只有两个：

• Provider
• connect

下面我们来逐个分析其作用

Provider

完整源码请戳这里

Provider模块的功能并不复杂，主要分为以下两点：

• 在原应用组件上包裹一层，使原来整个应用成为Provider的子组件
• 接收Redux的store作为props，通过context对象传递给子孙组件上的connect

下面看下具体代码：

封装原应用

[31-34] render方法中，渲染了其子级元素，使整个应用成为Provider的子组件。

1、this.props.children是react内置在this.props上的对象，用于获取当前组件的所有子组件

2、Children为react内部定义的顶级对象，该对象上封装了一些方便操作子组件的方法。Children.only用于获取仅有的一个子组件，没有或超过一个均会报错。故需要注意：确保Provider组件的直接子级为单个封闭元素，切勿多个组件平行放置。

传递store

[26-29] Provider初始化时，获取到props中的store对象；

[22-24] 将外部的store对象放入context对象中，使子孙组件上的connect可以直接访问到context对象中的store。

1、context可以使子孙组件直接获取父级组件中的数据或方法，而无需一层一层通过props向下传递。context对象相当于一个独立的空间，父组件通过getChildContext()向该空间内写值；定义了contextTypes验证的子孙组件可以通过this.context.xxx，从context对象中读取xxx字段的值。

小结

总而言之，Provider模块的功能很简单，从最外部封装了整个应用，并向connect模块传递store。

而最核心的功能在connect模块中。

connect

正如这个模块的命名，connect模块才是真正连接了React和Redux。

现在，我们可以先回想一下Redux是怎样运作的：首先需要注册一个全局唯一的store对象，用来维护整个应用的state；当要变更state时，我们会dispatch一个action，reducer根据action更新相应的state。

下面我们再考虑一下使用react-redux时，我们做了什么：

import React from "react"
import ReactDOM from "react-dom"
import { bindActionCreators } from "redux"
import {connect} from "react-redux"

class xxxComponent extends React.Component{
    constructor(props){
        super(props)
    }
    componentDidMount(){
        this.props.aActions.xxx1();
    }
    render (
        <div>
            {this.props.$$aProps}
        </div>
    )
}

export default connect(
    state=>{
        return {
            $$aProps:state.$$aProps,
            $$bProps:state.$$bProps,
            // ...
        }
    },
    dispatch=>{
        return {
            aActions:bindActionCreators(AActions,dispatch),
            bActions:bindActionCreators(BActions,dispatch),
            // ...
        }
    }
)(xxxComponent)

通过以上代码，我们可以归纳出以下信息：

1、使用了react-redux后，我们导出的对象不再是原先定义的xxxComponent，而是通过connect包裹后的新React.Component对象。

connect执行后返回一个函数（wrapWithConnect），那么其内部势必形成了闭包。而wrapWithConnect执行后，必须要返回一个ReactComponent对象，才能保证原代码逻辑可以正常运行，而这个ReactComponent对象通过render原组件，形成对原组件的封装。

2、渲染页面需要store tree中的state片段，变更state需要dispatch一个action，而这两部分，都是从this.props获取。故在我们调用connect时，作为参数传入的state和action，便在connect内部进行合并，通过props的方式传递给包裹后的ReactComponent。

好了，以上只是我们的猜测，下面看具体实现，完整代码请戳这里。

connect完整函数声明如下：

connect(
    mapStateToProps(state,ownProps)=>stateProps:Object,
    mapDispatchToProps(dispatch, ownProps)=>dispatchProps:Object,
    mergeProps(stateProps, dispatchProps, ownProps)=>props:Object,
    options:Object
)=>(
    component
)=>component

再来看下connect函数体结构，我们摘取核心步骤进行描述

export default function connect(mapStateToProps, mapDispatchToProps, mergeProps, options = {}) {
    // 参数处理
    // ...
    return function wrapWithConnect(WrappedComponent) {

        class Connect extends Component {
            constructor(props, context) {
                super(props, context)
                this.store = props.store || context.store;
                const storeState = this.store.getState()
                this.state = { storeState }
            }
            // 周期方法及操作方法
            // ...
            render(){
                this.renderedElement = createElement(WrappedComponent,
                    this.mergedProps //mearge stateProps, dispatchProps, props
                )
                return this.renderedElement;
            }
        }
        return hoistStatics(Connect, WrappedComponent);
    }
}

其实已经基本印证了我们的猜测：

1、connect通过context获取Provider中的store，通过store.getState()获取整个store tree 上所有state。

2、connect模块的返回值wrapWithConnect为function。

3、wrapWithConnect返回一个ReactComponent对象Connect，Connect重新render外部传入的原组件WrappedComponent，并把connect中传入的mapStateToProps, mapDispatchToProps与组件上原有的props合并后，通过属性的方式传给WrappedComponent。

下面我们结合代码进行分析一下每个函数的意义。

mapStateToProps

mapStateToProps(state,props)必须是一个函数。

参数state为store tree中所有state，参数props为通过组件Connect传入的props。

返回值表示需要merge进props中的state。

以上代码用来计算待merge的state，[104-105]通过调用finalMapStateToProps获取merge state。其中作为参数的state通过store.getState()获取，很明显是store tree中所有的state

mapDispatchToProps

mapDispatchToProps(dispatch, props)可以是一个函数，也可以是一个对象。

参数dispatch为store.dispatch()函数，参数props为通过组件Connect传入的props。

返回值表示需要merge进props中的action。

以上代码用来计算待merge的action，代码逻辑与计算state十分相似。作为参数的dispatch就是store.dispatch。

mergeProps

mergeProps是一个函数，定义了mapState,mapDispatch及this.props的合并规则，默认合并规则如下：

需要注意的是：如果三个对象中字段出现同名，前者会被后者覆盖

如果通过connect注册了mergeProps方法，以上代码会使用mergeProps定义的规则进行合并，mergeProps合并后的结果，会通过props传入Connect组件。

options

options是一个对象，包含pure和withRef两个属性

pure

表示是否开启pure优化，默认值为true

withRef

withRef用来给包装在里面的组件一个ref，可以通过getWrappedInstance方法来获取这个ref，默认为false。

React如何响应store变化

文章一开始我们也提到React其实跟Redux没有直接联系，也就是说，Redux中dispatch触发store tree中state变化，并不会导致React重新渲染。

react-redux才是真正触发React重新渲染的模块，那么这一过程是怎样实现的呢？

刚刚提到，connect模块返回一个wrapWithConnect函数，wrapWithConnect函数中又返回了一个Connect组件。Connect组件的功能有以下两点：

1、包装原组件，将state和action通过props的方式传入到原组件内部

2、监听store tree变化，使其包装的原组件可以响应state变化

下面我们主要分析下第二点：

如何注册监听

Redux中，可以通过store.subscribe(listener)注册一个监听器。listener会在store tree更新后执行。

以上代码为Connect组件内部，向store tree注册listener的过程。

[199] 调用store.subscribe注册一个名为handleChange的listener，返回值为当前listener的注销函数。

何时注册

可以看到，当Connect组件加载到页面后，当前组件开始监听store tree变化。

何时注销

当当前Connect组件销毁后，我们希望其中注册的listener也一并销毁，避免性能问题。此时可以在Connect的componentWillUnmount周期函数中执行这一过程。

变更处理逻辑

有了触发组件更新的时机，我们下面主要看下，组件是通过何种方式触发重新渲染

[244-245] Connect组件在初始化时，就已经在this.state中缓存了store tree中state的状态。这两行分别取出当前state状态和变更前state状态进行比较

[262] 比较过程暂时略过，这一行将最终store tree中state通过this.setState()更新到Connect内部的state中，而this.setState()方法正好可以触发Connect及其子组件的重新渲染。

小结

可以看到，react-redux的核心功能都在connect模块中，理解好这个模块，有助于我们更好的使用react-redux处理业务问题，优化代码性能。

总结

本文通过分析react-redux源码，详细介绍了Provider和connect模块，重新梳理了Reat、redux、react-redux三者间的关系。

个人觉得多看看源码还是很有好处的，一方面可以加深自己对已使用框架的理解；再一方面可以学到一些优秀的编程思路。

技术这条路上，懂的越多，不懂的也就越多，学无止境，戒骄戒躁。