• 带着问题看redux源码


    前言

    作为前端状态管理器,这个比较跨时代的工具库redux有很多实现和思想值得我们思考。在深入源码之前,我们可以相关注下一些常见问题,这样带着问题去看实现,也能更加清晰的了解。

    常见问题

    大概看了下主要有这么几个:

    1. redux三大原则
      这个可以直接参考官方文档
    2. redux 的优缺点。 关于优缺点,太主观了大家见仁见智。
    3. redux中间件相关,洋葱模型是什么,常见中间件。

    背景

    有关acton,reducer相关的部分可以看我前面的文章。我们主要关注针对store和中间件相关的部分来解读。

    store的创建

    作为维护和管理数据的部分,store在redux中的作用十分重要。在action发出指令,reduxer进行数据更新之后,监听数据变化和同步数据更新的操作都要借助store来实现。

    createStore 输入和输出

    首先看下createStore的使用,即常见的就是接受经过combineReducers处理之后的reducer和初始的state

    import reducer from './reducers'
    const store = createStore(reducer,initialState)
    

    此外还可以接受第三个参数enhancer(增强器,一般就是applyMiddleware)

    
    /**
     * 创建管理state 树的Redux store
     * 应用中只能存在一个store,为了区分不同action对应的reducer,
     * 可以通过combineReducers来关联不同的reducer
     * @param {Function} reducer   combineReducers关联之后的reducer
     * @param {Object} preloadedState 初始state
     * @param {Function} enhancer 可以增强store功能的函数,例如中间件等。唯一适合
     * @returns 返回一个Store 以维护state和监听变化  
     */
    export default function createStore(reducer, preloadedState, enhancer) {
      // 如果第二个参数为func,redux认为忽略了初始state,而是
      if (typeof preloadedState === 'function' && typeof enhancer === 'undefined') {
        // enhancer增强剂,即利用中间件等来增强redux能力
        enhancer = preloadedState
        preloadedState = undefined
      }
      // 返回具有dispatch等属性的对象 即store
      return {
        dispatch,
        subscribe,
        getState,
        replaceReducer,
        [$$observable]: observable
      }
     } 
    

    按照一般的执行顺序,我们先看下对于参数的处理(平时大家也是一样,一个函数,执行之前尽量判断入参是否符合预期,避免直接处理造成的错误)

    入参处理

    对于三个参数,后两个是非必填的,但如果第二个参数是function,reduxe认为其实encher,不然初始状态是个函数不符合redux的预期,只能这样处理了。

    // 如果第二个参数为func,redux认为忽略了初始state,而是
      if (typeof preloadedState === 'function' && typeof enhancer === 'undefined') {
        // enhancer增强剂,即利用中间件等来增强redux能力
        enhancer = preloadedState
        preloadedState = undefined
      }
    
      if (typeof enhancer !== 'undefined') {
        if (typeof enhancer !== 'function') {
          throw new Error('Expected the enhancer to be a function.')
        }
        // 对于存在的enhancer,高阶函数函数的用法,
        // 接受createStore返回一个增加功能之后的函数,然后再传入相关reducer得到store。
        return enhancer(createStore)(reducer, preloadedState)
      }
    
      if (typeof reducer !== 'function') {
        throw new Error('Expected the reducer to be a function.')
      }
      // 一切符合预期,没有 enhancer,那么初始赋值
      let currentReducer = reducer
      let currentState = preloadedState
      let currentListeners = []
      // 监听队列
      let nextListeners = currentListeners
      // dispatch标识
      let isDispatching = false
      
      // 初始状态更新之后,声明init状态完成。
      dispatch({ type: ActionTypes.INIT })
    
    

    dispatch的实现

    dispatch的作用就是根据action,执行对应reducer以更新state。并执行监听队列。
    下面就来看dispatch的用法和实现。
    常见使用:

    // redux要求 参数必须为纯对象
    dispatch({ type: ActionTypes.INIT })
    

    那么对于纯对象,redux做了些什么呢

     /**
       * 通知方法,参数为纯的js对象,标明更新内容
       * @param {Object} action 
       */
      function dispatch(action) {
        // 是否满足纯净对象
        if (!isPlainObject(action)) {
          throw new Error(
            '省略'
          )
        }
        // 必须的type是否存在 
        if (typeof action.type === 'undefined') {
          throw new Error(
            '省略'
          )
        }
        // 判断是否处于某个action的dispatch中,大家一起dispatch可能死循环
        if (isDispatching) {
          throw new Error('Reducers may not dispatch actions.')
        }
    
        try {
          // 开始dispatch,加锁,标明状态
          isDispatching = true
          // 将当前状态和更新action,传给当前reducer处理
          // 这里可以回想下我们reducer中的两个参数,state和action 对应的是什么
          /**
           * const todos = (state = [], action) => {
           */
          currentState = currentReducer(currentState, action)
        } finally {
          // 有异常,锁置为false,不影响别的dispatch
          isDispatching = false
        }
        // 执行dispatch,并且更新当前监听队列为 最新队列
        const listeners = (currentListeners = nextListeners)
        // 依次执行,监听器
        for (let i = 0; i < listeners.length; i++) {
          const listener = listeners[i]
          listener()
        }
    
        return action
      }
    

    createStore初始化完成之后会执行dispatch({ type: ActionTypes.INIT }),此时执行初始化操作。

    我们要关注下currentState的计算,
    将currentState,action传给reducer处理,然后更新currentState。

    针对初始化来说currentState其实就是initState:

    // 初始化状态
    let currentState = preloadedState
    /****省略***/
    // 这里可以回想下我们reducer中的两个参数,state和action对应的值
    currentState = currentReducer(currentState, action)
    

    reducer示例:

    const todos = (state = [], action) => {
    switch (action.type) {
        case 'ADD_TODO':
          return [
            ...state,
            {
              id: action.id,
              text: action.text,
              completed: false
            }
          ]
        }
    

    getSate实现

    getState就是获得store的state。这个比较简单。当结合react-redux使用时,其会帮我们进行操作。我们就不用自行调用这个方法了,所以不要疑惑从哪里获取的state。

    /**
       * 返回应用当前状态
       * 不过需要看下当前是否有更新正在进行,是的话则提示
       */
      function getState() {
        // 判断是否isDispatching 中
        if (isDispatching) {
          throw new Error('省略')
        }
        return currentState
      }
    

    subscribe

    subscribe是比较重要的一个方法,用来供我们监听状态的变化,以执行相关操作。
    例如react-redux中的handleChange 会对是否pure组件及state进行对比,以提升渲染效率。

    示例:

     this.unsubscribe = this.store.subscribe(this.handleChange.bind(this))
    

    实现:
    返回的是一个函数,可以进行unsubscribe操作。

    /** 
       * 订阅通知
       */
      function subscribe(listener) {
        if (typeof listener !== 'function') {
          throw new Error('Expected the listener to be a function.')
        }
    
        if (isDispatching) {
          throw new Error(
            '省略'
          )
        }
        // 是否已经监听过
        let isSubscribed = true
        // 监听队列是否相同,区分开,操作nextListeners
        ensureCanMutateNextListeners()
        // 新增监听事件
        nextListeners.push(listener)
    
        return function unsubscribe() {
          if (!isSubscribed) {
            return
          }
    
          if (isDispatching) {
            throw new Error(
              '省略'
            )
          }
          // 注册完成,可以进行取消操作
          isSubscribed = false
          // 保持事件队列 同步
          ensureCanMutateNextListeners()
          const index = nextListeners.indexOf(listener)
          // 删除监听事件
          nextListeners.splice(index, 1)
        }
      }
    
    

    replaceReducer

    这个开发比较少用,用于热更新

    // 用于reducer的热替换,开发中一般不会直接使用
      function replaceReducer(nextReducer) {
        if (typeof nextReducer !== 'function') {
          throw new Error('Expected the nextReducer to be a function.')
        }
    
        currentReducer = nextReducer
        // 更新值之后,进行dispatch。
        dispatch({ type: ActionTypes.REPLACE })
      }
    

    到这里createStore已经解析完成了,大家应该了解该方法到底做了些什么操作吧。
    简单概括一下就是:接收reducer和initState,返回一个store 对象。该对象提供了监听、分发等功能,以实现数据的更新。

    实际使用中的问题

    经过上面的解读之后,对于redux的常规应用应该有所了解了。不过实际使用中可能会遇到些问题。
    例如action要求是纯对象,而我们获取数据一般是异步的,这就需要借助redux-thunk这个中间件了。
    actionCreater返回一个函数。如下:

    export function func1() {
      return dispatch => {
          dispatch({
          type:'test',
          data:'a'
          })
      }
    }
    

    在了解如何实现之前,需要先看下redux中间件的原理。
    因为reducer更多的关注的是数据的操作,对于一些公共的方法,需要抽离出来,不过这些方法在何时使用呢,redux为我们提供了中间件来满足需求。

    redux中间件原理

    redux 借鉴了 Koa里 middleware 的思想,即鼎鼎大名的洋葱模型。

    不过这里请求对应的是dispatch的过程。

    每次dispatch的过程中,都要依次将中间件执行一遍。
    遇到阻塞或者操作完成,执行下个中间件,直到执行完成,以便我们事先日志,监控、异常上报等功能。
    那么redux 又是如何支持中间件的呢。这就离不开applyMiddleware了。
    这里前面的

    applyMiddleware实现思路

    实现思想比较简单,通过科里化和compose,为符合规范的中间件分配访问dispatch和store的途径,以便在不同阶段来自定义数据更新。
    例如异步操作,返回的不是对象,那么就执行返回的函数,然后调用下一个中间件。等异步请求结束,再次dispatch 对应的action。

    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.`
          )
        }
        // 赋予每个中间件访问store的能力。
        const middlewareAPI = {
          getState: store.getState,
          // 箭头函数保存dispatch,保证其的同步更新
          dispatch: (...args) => dispatch(...args)
        }
        // 串联中间件,并赋予每个中间件访问dispatch的能力。
        const chain = middlewares.map(middleware => middleware(middlewareAPI))
        // 关联dispatch与中间件,组合调用之后得到类似下面的新对象
        // dispatch = f1(f2(f3(store.dispatch))));
        dispatch = compose(...chain)(store.dispatch)
        
    
        return {
          ...store,
          dispatch
        }
      }
    }
    

    这样执行之后返回的,对象就是增强之后的store了。

    compose的实现

    redux中compose是柯里化函数的一个示例,目的是将函数串联起来。

    /**
     * 函数组合,科里化的串联
     */
    export default 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)))
    }
    

    结合redux-thunk示例

    redux-thunk源码,实现也很优雅,对于返回的function,将dispatch等参数传递进去,然后执行,等待回调异步完成再dispatch。对于正常对象则进行下一步。

    function createThunkMiddleware(extraArgument) {
      return ({ dispatch, getState }) => next => action => {
        // 每次dispatch的时候都会进行判断,如果是个函数,那就执行函数,不再进行下一步吧,这样就避免了,函数不满足action要求的问题
        if (typeof action === 'function') {
          return action(dispatch, getState, extraArgument);
        }
    
        return next(action);
      };
    }
    
    const thunk = createThunkMiddleware();
    thunk.withExtraArgument = createThunkMiddleware;
    
    export default thunk;
    

    那么实际使用时,在createStore时加入该中间件即可:

    import { createStore, applyMiddleware } from 'redux'
    import thunk from 'redux-thunk';
    const store = createStore(
      reducer,
      applyMiddleware({
      ...middleware,
      thunk})
    )
    

    那么到这里对于redux的中间件 也就是问题2,我想大家也比较清楚了。
    对于常见中间件可以参考

    结束语

    参考文章

    redux中文文档
    深入React技术栈
    加上重读redux源码一带着问题看 react-redux 源码实现总算将redux及react-redux重读了一遍。可能有人会说道这些源码,看完也会忘,有这个必要吗。我感觉分情况来看,如果我们只是使用,那么看官方文档就可以了,当遇到某些疑问好像找不到贴切解释的时候,不放一看。
    此外也是学习大佬们的设计思路和实现方式,有的放矢才能开卷有益。

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