第二个原因是最近面试的过程中,发现很多候选人对redux的理解很浅,甚至有错误的理解。真正理解redux的思想的人非常好,更不要说理解它其中的精妙设计了。
因此就有了这篇文章的诞生。
REDUX是什么
深入理解redux之前,首先来看下,redux是什么,解决了什么问题。
下面是redux官方给出的解释:
Redux is a predictable state container for JavaScript apps.
上面的概念比较抽象,如果对redux不了解的人是很难理解的。
一个更容易被人理解的解释(同样是redux官方的解释):
redux是flux架构的实现,受Elm启发
首先科普两个名字,flux和Elm。
flux
下面是facebook官方对flux的解释:
Application Architecture for Building User Interfaces
更具体地说:
An application architecture for React utilizing a unidirectional data flow.
flux是随着react一起推出的数据管理框架,它的核心思想是单项数据流。
一图胜千言,让我们通过图来了解下flux
flux
通过react构建view,而react又是数据驱动的,那么解决数据问题就解决了view的问题,通过flux架构管理数据,使得数据可预测。这样 view也变得可预测。 非常棒~
Elm
Elm是一门编译代码到javaScript的语言,它的特点是性能强和无运行时异常。Elm也有虚拟DOM的实现。
Elm的核心理念是使用Model构建应用,也就是说Model是应用的核心。 构建一个应用就是构建Model,构建更新Model的方式,以及如何构建Model到view的映射。
更多关于elm的介绍
了解了上面的东西,你会发现其实redux的任务就是管理数据。redux的数据流可以用下面的图来标示:
redux
redux中核心就是一个单一的state。state通过闭包的形式存放在redux store中,保证其是只读的。如果你想要更改state,只能通过发送action进行,action本质上就是一个普通的对象。
你的应用可以通过redux暴露的subscribe方法,订阅state变化。如果你在react应用中使用redux,则表现为react订阅store变化,并re-render视图。
最后一个问题就是如何根据action来更新视图,这部分是业务相关的。redux通过reducer来更新state,关于reducer的介绍,我会在后面详细介绍。
它精妙的设计我们在后面进行解读。
最小化实现REDUX
学习一个东西的最好方法就是自己写一个。好在redux并不复杂,重新实现一个redux并不困难。redux源码也就区区200行左右。 里面大量使用高阶函数,闭包,函数组合等知识。让代码看起来更加简短,结构更加清晰。
我们来写一个"redux"
吧
实现
我们要实现的redux主要有如下几个功能:
- 获取应用state
- 发送action
- 监听state变化
让我们来看下redux store暴漏的api
代码语言:javascript复制const store = {
state: {}, // 全局唯一的state,内部变量,通过getState()获取
listeners: [], // listeners,用来诸如视图更新的操作
dispatch: () => {}, // 分发action
subscribe: () => {}, // 用来订阅state变化
getState: () => {}, // 获取state
}
我们来实现createStore,它返回store对象, store的对象结构上面已经写好了。createStore是用来初始化redux store的,是redux最重要的api。 我们来实现一下:
createStore
const createStore = (reducer, initialState) => {
// internal variables
const store = {};
store.state = initialState;
store.listeners = [];
// api-subscribe
store.subscribe = (listener) => {
store.listeners.push(listener);
};
// api-dispatch
store.dispatch = (action) => {
store.state = reducer(store.state, action);
store.listeners.forEach(listener => listener());
};
// api-getState
store.getState = () => store.state;
return store;
};
通过上面的20行左右的代码已经实现了redux的最基本功能了,是不是很惊讶?我们下面来试下。
使用
我们现在可以像使用redux一样使用了我们的"redux"
了。
以下例子摘自官网
你可以把下面这段脚本加上我们上面实现的"redux"
,拷贝到控制台执行,看下效果。是否和redux官方给的结果一致。
// reducer
function counter(state = 0, action) {
switch (action.type) {
case 'INCREMENT':
return state 1
case 'DECREMENT':
return state - 1
default:
return state
}
}
let store = createStore(counter)
store.subscribe(() =>
console.log(store.getState())
)
store.dispatch({ type: 'INCREMENT' })
// 1
store.dispatch({ type: 'INCREMENT' })
// 2
store.dispatch({ type: 'DECREMENT' })
// 1
可以看出我们已经完成了redux的最基本的功能了。如果需要更新view,就根据我们暴漏的subscribe去更新就好了,这也就解释了 redux并不是专门用于react的,以及为什么要有react-redux这样的库存在。
为了方便各个阶段的人员能够看懂,我省略了applyMiddleware的实现,但是不要担心,我会在下面redux核心思想章节进行解读。
REDUX核心思想
redux的核心思想出了刚才提到的那些之外。 个人认为还有两个东西需要特别注意。 一个是reducer, 另一个是middlewares
reducer 和 reduce
reducer可以说是redux的精髓所在。我们先来看下它。reducer被要求是一个纯函数。
- 被要求很关键,因为reducer并不是定义在redux中的一个东西。而是用户传进来的一个方法。
- - 纯函数也很关键,reducer应该是一个纯函数,这样state才可预测(这里应证了我开头提到的Redux is a predictable state container for JavaScript apps.)。
日常工作我们也会用到reduce函数,它是一个高阶函数。reduce一直是计算机领域中一个非常重要的概念。
reducer和reduce名字非常像,这是巧合吗?
我们先来看下reducer的函数签名:
代码语言:javascript复制fucntion reducer(state, action) {
const nextState = {};
// xxx
return nextState;
}
再看下reduce的函数签名
代码语言:javascript复制[].reduce((state, action) => {
const nextState = {};
// xxx
return nextState;
}, initialState)
可以看出两个几乎完全一样。最主要区别在于reduce的需要一个数组,然后累计变化。 reducer则没有这样的一个数组。
更确切地说,reducer累计的时间
上的变化,reduce是累计空间
上的变化。
如何理解reducer是累计时间
上的变化?
我们每次通过调用dispatch(action)的时候,都会调用reducer,然后将reducer的返回值去更新store.state。
每次dispatch的过程,其实就是在空间上push(action)的过程,类似这样:
代码语言:javascript复制[action1, action2, action3].reduce((state, action) => {
const nextState = {};
// xxx
return nextState;
}, initialState)
因此说,reducer其实是时间上的累计,是基于时空的操作。
middlewares
关于middleware的概念我们不多介绍, 感兴趣可以访问这里查看更多信息。
如下可以实现一个redux的middlewares:
代码语言:javascript复制store.dispatch = function dispatchAndLog(action) {
console.log('dispatching', action)
let result = next(action)
console.log('next state', store.getState())
return result
}
上述代码会在dispatch前后进行打印信息。类似的middleware我们可以写很多。 比如我们还定义了另外几个相似的中间件。
我们需要将多个中间件按照一定顺序执行:
代码语言:javascript复制// 用reduce实现compose,很巧妙。
function compose(...funcs) {
if (funcs.length === 0) {
return arg => arg
}
if (funcs.length === 1) {
return funcs[0]
}
return funcs.reduce((a, b) => (...args) => a(b(...args)))
}
// applyMiddleware 的源码
function applyMiddleware(...middlewares) {
return createStore => (...args) => {
const store = createStore(...args)
let dispatch = () => null;
let chain = [];
const middlewareAPI = {
getState: store.getState,
dispatch: (...args) => dispatch(...args)
}
chain = middlewares.map(middleware => middleware(middlewareAPI))
// 将middlewares组成一个函数
// 也就是说就从前到后依次执行middlewares
dispatch = compose(...chain)(store.dispatch)
return {
...store,
dispatch
}
}
}
// 使用
let store = createStore(
todoApp,
// applyMiddleware() tells createStore() how to handle middleware
applyMiddleware(logger, dispatchAndLog)
)
上面就是redux关于middleware的源码,非常简洁。但是想要完全读懂还是要花费点心思的。首先redux通过createStore生成了一个原始的store(没有被enhance),然后最后将原始store的dispatch改写了,在调用原生的reducer之间,插入中间件逻辑(中间件链会顺序依次执行). 代码如下:
代码语言:javascript复制function applyMiddleware(...middlewares) {
return createStore =>
(...args) => { const store = createStore(...args);
// let dispatch = xxxxx; return { ...store, dispatch } }
}
然后我们将用户传入的middlewares顺序执行,这里借助了compose,compose是函数式编程中非常重要的一个概念,他的作用就是将多个函数组合成一个函数,compose(f, g, h)()最终生成的大概是这样:
代码语言:javascript复制function(...args) { f(g(h(...args))) }
因此chain大概长这个样子:
代码语言:javascript复制chain = [
function middleware1(next) {
// 内部可以通过闭包访问到getState和dispath },
function middleware2(next) {
// 内部可以通过闭包访问到getState和dispath },
... ]
有了上面compose
的概念之后,我们会发现每一個middleware的input 都是一个参数next为的function,第一个中间件访问到的next其实就是原生store的dispatch。代码为证:dispatch = compose(...chain)(store.dispatch)
。从第二个中间件开始,next其实就是上一个中间件返回的 action => retureValue 。有没有发现这个函数签名就是dispatch的函数签名。output是一個参数为action的function, 返回的function签名为 action => retureValue 用來作为下一个middleware的next。这样middleware就可以选择性地调用下一個 middleware(next)。社区有非常多的redux middleware,最为经典的dan本人写的redux thunk,核心代码只有两行
, 第一次看真的震惊了。从这里也可以看出redux 的厉害之处。基于redux的优秀设计,社区中出现了很多非常优秀的第三方redux中间价,比如redux-dev-tool, redux-log, redux-promise 等等,有机会我会专门出一个redux thunk的解析。
总结
本篇文章主要讲解了redux是什么,它主要做了什么。然后通过不到20行代码实现了一个最小化的redux。最后深入讲解了redux的核心设计reducer和middlewares。
redux还有一些非常经典的学习资源,这里推荐redux作者本人的getting started with redux和You Might Not Need Redux。学习它对于你理解redux以及如何使用redux管理应用状态是非常有帮助的。