redux原理分享

概述

• 一个状态管理工具
• Store：保存数据的地方，你可以把它看成一个容器，整个应用只能有一个 Store。
• State：包含所有数据，如果想得到某个时点的数据，就要对 Store 生成快照，这种时点的数据集合，就叫做 State。
• Action：Action 就是 View 发出的通知，表示 State 应该要发生变化了。
• Action Creator：View 要发送多少种消息，就会有多少种 Action。如果都手写，会很麻烦，所以我们定义一个函数来生成 Action，这个函数就叫 Action Creator。
• Reducer：Store 收到 Action 以后，必须给出一个新的 State。这种 State 的计算过程就叫做 Reducer。Reducer 是一个函数，它接受 Action 和当前 State 作为参数，返回一个新的 State。
• dispatch：是 View 发出 Action 的唯一方法。

整个工作流程：

1. 首先，用户（通过 View）发出 Action，发出方式就用到了 dispatch 方法。
2. 然后，Store 自动调用 Reducer，并且传入两个参数：当前 State 和收到的 Action，Reducer 会返回新的 State
3. State 一旦有变化，Store 就会调用监听函数，来更新 View。

三大原则

1.单一数据源(Store) 整个应用的State被存放在一棵Object tree中，并且这个Object tree只存在唯一一个Store中；

2.State是只读的 唯一改变 State 的方法就是触发 Action，Action 是一个用于描述已发生事件的普通对象。 确保了所有的修改都能被集中化处理。

3.通过纯函数Reducer来修改Store, Reducer 只是一些纯函数，它接收先前的 State 和 Action，并返回新的 State。 即reducer(state, action) => new state

createStore创建store

• createStore 方法接受 3 个参数参数 (reducer, [preloadedState], enhancer);
  
  返回 store,store 上挂载着 dispatch、getState、subscribe、replaceReducer 等方法
• 第二个参数是 preloadedState，它是 state 的初始值，实际上他并不仅仅是扮演着一个 initialState 的角色，如果我们第二个参数是函数类型，createStore 会认为传入了一个 enhancer，如果我们传入了一个 enhancer，createStore 会返回 enhancer(createStore)(reducer, preloadedState)的调用结果，这是常见高阶函数的调用方式。
• enhancer 接受 createStore 作为参数，对 createStore 的能力进行增强，并返回增强后的 createStore。然后再将 reducer 和 preloadedState 作为参数传给增强后的 createStore，最终得到生成的 store。

export default function createStore(reducer, preloadedState, enhancer) {
  if (typeof preloadedState === 'function' && typeof enhancer === 'undefined') {
    // 第二个参数是一个函数，没有第三个参数的情况
    enhancer = preloadedState;
    preloadedState = undefined;
  }
  // 如果第三个参数是函数走下面的逻辑，返回一个新的createStore
  if (typeof enhancer !== 'undefined') {
    if (typeof enhancer !== 'function') {
      // enhancer 不是函数就报错
      throw new Error('Expected the enhancer to be a function.');
    }
    // enhancer就是高阶函数，强化了本身这个createStore的函数，拿到增强后的createStore函数去处理
    // applyMiddleware这个函数还会涉及到这个
    return enhancer(createStore)(reducer, preloadedState);
  }
  if (typeof reducer !== 'function') {
    // reducer不是函数报错
    throw new Error('Expected the reducer to be a function.');
  }
  // 其他代码省略
  return {
    dispatch,
    subscribe,
    getState,
    replaceReducer,
    [$$observable]: observable,
  };
}

applyMiddleware 应用中间件

• 返回一个函数 enhancer；
• 右边中间件的执行时机由左边的中间件决定，这是因为 next 的方法的调用时机由右边控制
• dispatch 的处理使用了闭包，这样保证在中间件中调用 dispatch 也是用的最终的 dispatch,也是同一个 dispatch;
• 写中间件的时候如果要调用 dispatch，一定要有跳出条件，防止死循环

export default function applyMiddleware(...middlewares) {
  return (createStore) =>
    (...args) => {
      const store = createStore(...args);
      let dispatch = () => {
        throw new Error(
          'Dispatching while constructing your middleware is not allowed. ' +
            'Other middleware would not be applied to this dispatch.',
        );
      };

      const middlewareAPI = {
        getState: store.getState,
        dispatch: (...args) => dispatch(...args),
      };
      const chain = middlewares.map((middleware) => middleware(middlewareAPI));

      dispatch = compose(...chain)(store.dispatch);
      return {
        ...store,
        dispatch,
      };
    };
}
// 其实就是修改了dispatch

let store = applyMiddleware(middleware1,middleware2)(createStore)(rootReducer);

combineReducers 合并多个reducer

从执行结果看，这时候 state 已经变成了一个以这些 reducer 为 key 的对象；reducer 也变成了一个合并的 reducer；

遍历执行所有的 reducer 的时候把 action 传进去，返回新的 state；

export default function combineReducers(reducers) {
  const reducerKeys = Object.keys(reducers);
  const finalReducers = {};
  for (let i = 0; i < reducerKeys.length; i++) {
    const key = reducerKeys[i];

    if (typeof reducers[key] === 'function') {
      finalReducers[key] = reducers[key];
    }
  }
  const finalReducerKeys = Object.keys(finalReducers);
  /* 返回一个整合后的reducers */
  return function combination(state = {}, action) {
    let hasChanged = false;
    const nextState = {};
    for (let i = 0; i < finalReducerKeys.length; i++) {
      const key = finalReducerKeys[i];
      const reducer = finalReducers[key];
      const previousStateForKey = state[key];
      const nextStateForKey = reducer(previousStateForKey, action);
      if (typeof nextStateForKey === 'undefined') {
        const errorMessage = getUndefinedStateErrorMessage(key, action);
        throw new Error(errorMessage);
      }
      nextState[key] = nextStateForKey;
      hasChanged = hasChanged || nextStateForKey !== previousStateForKey;
    }
    return hasChanged ? nextState : state;
  };
}

dispatch

• 默认的 action 只能是普通对象，除非使用了第三方中间件，比如 redux-thunk

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;
  }

  var listeners = (currentListeners = nextListeners);

  for (var i = 0; i < listeners.length; i++) {
    var listener = listeners[i];
    listener();
  }
  return action;
}

中间件

• Redux 中间件在发起一个 action 至 action 到达 reducer 的之间提供了一个第三方的扩展。本质上通过插件的形式，将原本的 action->redux 的流程改变为 action->middleware1->middleware2-> ... ->reducer，通过改变数据流，从而实现例如异步 Action、日志输入的功能。
• Redux 中间件范式
  • 一个中间件接收 store 作为参数，会返回一个函数
  • 返回的这个函数接收老的 dispatch 函数作为参数(一般用 next 作为形参)，会返回一个新的函数
  • 返回的新函数就是新的 dispatch 函数，这个函数里面可以拿到外面两层传进来的 store 和老 dispatch 函数

function logger(store) {
  return function (next) {
    return function (action) { // 新的 dispatch 函数
      console.group(action.type);
      console.info('dispatching', action);
      let result = next(action);
      console.log('next state', store.getState());
      console.groupEnd();
      return result;
    };
  };
}

中间件的调用顺序

• 首先调用顺序和书写顺序是一致的，但是这里面的洋葱模型包含了两次顺序，从洋葱出来的顺序是和书写顺序相反

import React from 'react';
import { createStore, applyMiddleware } from 'redux';
function createLogger({ getState, dispatch }) {
  return (next) => (action) => {
    const prevState = getState();
    console.log('createLogger1');
    const returnValue = next(action);
    const nextState = getState();
    const actionType = String(action.type);
    const message = `action ${actionType}`;

    console.log(`%c prev state`, `color: #9E9E9E`, prevState);
    console.log(`%c action`, `color: #03A9F4`, action);
    console.log(`%c next state`, `color: #4CAF50`, nextState);
    return returnValue;
  };
}

function createLogger2({ getState }) {
  return (next) => (action) => {
    const console = window.console;
    const prevState = getState();
    console.log('createLogger2');
    const returnValue = next(action);
    const nextState = getState();
    const actionType = String(action.type);
    const message = `action ${actionType}`;

    console.log(`%c prev state2`, `color: #9E9E9E`, prevState);
    console.log(`%c action2`, `color: #03A9F4`, action);
    console.log(`%c next state2`, `color: #4CAF50`, nextState);
    return returnValue;
  };
}
const reducer = function (state = { number: 0 }, action) {
  switch (action.type) {
    case 'add':
      return {
        number: state.number + action.number,
      };
    default:
      return state;
  }
};

const store = createStore(
  reducer,
  applyMiddleware(createLogger, createLogger2),
);
store.subscribe(function () {
  console.log(1111);
});
const { dispatch } = store;
const App = () => {
  const handler = () => {
    dispatch({ type: 'add', number: 10 });
  };
  return (
    <div>
      <button onClick={handler}>触发redux</button>
    </div>
  );
};
export default App;

store

store 的属性如下：

1. dispatch: ƒ dispatch(action)
2. getState: ƒ getState()
3. replaceReducer: ƒ replaceReducer(nextReducer)
4. subscribe: ƒ subscribe(listener)

redux 数据流

Redux 的数据流是这样的：

界面 => action => reducer => store => react => virtual dom => 界面

bindActionCreators

将action对象转为一个带dispatch的方法

比如connect接收的mapDispatchToProps 是对象，会使用 bindActionCreators 处理； 接收 actionCreator 和 dispatch，返回一个函数；

function bindActionCreator(actionCreator, dispatch) {
  // 返回一个函数
  return function() {
    return dispatch(actionCreator.apply(this, arguments))
  }
}
function bindActionCreators(actionCreators, dispatch) {
  if (typeof actionCreators === 'function') {
    return bindActionCreator(actionCreators, dispatch)
  }
  const boundActionCreators = {}
  for (const key in actionCreators) {
    const actionCreator = actionCreators[key]
    if (typeof actionCreator === 'function') {
      boundActionCreators[key] = bindActionCreator(actionCreator, dispatch)
    }
  }
  return boundActionCreators
}

const mapDispatchToProps = {  // actionCreators 这是个集合，
  onClick: (filter) => {
    type: 'SET_VISIBILITY_FILTER',
      filter: filter
  };
}

转换为：
const mapDispatchToProps = {  // actionCreators 这是个集合，
  onClick:function(filter) {
    return dispatch({  // dispatch 是闭包中的方法
      type: 'SET_VISIBILITY_FILTER',
      filter: filter
    })
  }
}

compose

函数套函数，compose(...chain)(store.dispatch)结果返回一个加强了的 dispatch；

这点和koa比较相似，这个 dispatch 在执行的时候会调用中间件。

function compose(...funcs) {
  if (funcs.length === 0) {
    return (arg) => arg;
  }

  if (funcs.length === 1) {
    return funcs[0];
  }
  // 每一次reduce迭代都会返回一个加强版的dispatch
  return funcs.reduce(
    (a, b) =>
      (...args) =>
        a(b(...args)),
  );
}

加强版 dispatch(一个方法，接收 action 参数)，在中间件中用 next 表示，执行 next 之后，会形成一个链条。

enhancer

• enhancer，翻译过来就是 store 加强器，比如 applymiddleware 的返回值就是一个 enhaner。store 加强器可以重新构建一个更强大的 store，来替换之前的基础版的 store，让你的程序可以增加很多别的功能，比如 appllymiddleware 可以给你的 redux 增加中间件，使之可以拥有异步功能，日志功能等！

// 以createStore为参数
(createStore) =>
  (...args) => {};

使用 redux 常遇见的问题

• 样板代码过多 增加一个 action 往往需要同时定义相应的 actionType 然后再写相关的 reducer。例如当添加一个异步加载事件时，需要同时定义加载中、加载失败以及加载完成三个 actionType，需要一个相对应的 reducer 通过 switch 分支来处理对应的 actionType，冗余代码过多；

  目前已经存在着非常多的解决方案，比如dva redux-tookit等。

• 更新效率问题：由于使用不可变数据模式，每次更新 state 都需要拷贝一份完整的 state 造成了内存的浪费以及性能的损耗。

  其实 redux 以及 react-redux 中内部已做优化，开发的时候使用 shouldComponentUpdate 等优化方法也可以应用，也可以用不可变数据结构如 immutable、Immr 等来解决拷贝开销问题。