深刻理解redux

时间  2021-08-13 标签 vue java react 面试 vuex 编程 redux api 数组 promise

为何写这篇文章vue


业余时间我也算看了很多优秀开源项目的源码好比react,redux,vuex,vue,babel，ant-design等，可是不多系统地进行总结，学到的知识很是有限，所以我一直想写一篇完善的源码解读方面的文章。java

第二个缘由是最近面试的过程当中，发现不少候选人对redux的理解很浅，甚至有错误的理解。真正理解redux的思想的人很是好，更不要说理解它其中的精妙设计了。react

所以就有了这篇文章的诞生。面试

图片

REDUX是什么vuex


深刻理解redux以前，首先来看下，redux是什么，解决了什么问题。编程

下面是redux官方给出的解释：redux

Redux is a predictable state container for JavaScript apps.api

上面的概念比较抽象，若是对redux不了解的人是很难理解的。数组

一个更容易被人理解的解释（一样是redux官方的解释）：promise

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一块儿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，让咱们经过图来了解下flux

图片flux

经过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，经过flux架构管理数据，使得数据可预测。这样
view也变得可预测。 很是棒～

Elm

Elm是一门编译代码到javaScript的语言，它的特色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的数据流能够用下面的图来标示：

图片redux

redux中核心就是一个单一的state。state经过闭包的形式存放在redux store中，保证其是只读的。若是你想要更改state，只能经过发送action进行，action本质上就是一个普通的对象。

你的应用能够经过redux暴露的subscribe方法，订阅state变化。若是你在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经过reducer来更新state，关于reducer的介绍，我会在后面详细介绍。

它精妙的设计咱们在后面进行解读。

图片

最小化实现REDUX


学习一个东西的最好方法就是本身写一个。好在redux并不复杂，从新实现一个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。

咱们来写一个"redux"吧

实现

咱们要实现的redux主要有以下几个功能：

  • 获取应用state

  • 发送action

  • 监听state变化

让咱们来看下redux store暴漏的api

1const store = {
2  state: {}, // 全局惟一的state，内部变量，经过getState()获取
3  listeners: [], // listeners，用来诸如视图更新的操做
4  dispatch: () => {}, // 分发action
5  subscribe: () => {}, // 用来订阅state变化
6  getState: () => {}, // 获取state
7}

咱们来实现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。
咱们来实现一下：

createStore

 1const createStore = (reducer, initialState) => {
 2  // internal variables
 3  const store = {};
 4  store.state = initialState;
 5  store.listeners = [];
 6
 7  // api-subscribe
 8  store.subscribe = (listener) => {
 9    store.listeners.push(listener);
10  };
11  // api-dispatch
12  store.dispatch = (action) => {
13    store.state = reducer(store.state, action);
14    store.listeners.forEach(listener => listener());
15  };
16
17  // api-getState
18  store.getState = () => store.state;
19
20  return store;
21};

经过上面的20行左右的代码已经实现了redux的最基本功能了，是否是很惊讶？咱们下面来试下。

使用

咱们如今能够像使用redux同样使用了咱们的"redux"了。

如下例子摘自官网

你能够把下面这段脚本加上咱们上面实现的"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。

 1// reducer
 2function counter(state = 0, action) {
 3  switch (action.type) {
 4  case 'INCREMENT':
 5    return state + 1
 6  case 'DECREMENT':
 7    return state - 1
 8  default:
 9    return state
10  }
11}
12
13let store = createStore(counter)
14
15store.subscribe(() =>
16  console.log(store.getState())
17)
18
19
20store.dispatch({ type: 'INCREMENT' })
21// 1
22store.dispatch({ type: 'INCREMENT' })
23// 2
24store.dispatch({ type: 'DECREMENT' })
25// 1

能够看出咱们已经完成了redux的最基本的功能了。若是须要更新view，就根据咱们暴漏的subscribe去更新就行了，这也就解释了 redux并非专门用于react的，以及为何要有react-redux这样的库存在。

为了方便各个阶段的人员可以看懂，我省略了applyMiddleware的实现，可是不要担忧，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以外。
我的认为还有两个东西须要特别注意。
一个是reducer, 另外一个是middlewares

reducer 和 reduce

reducer能够说是redux的精髓所在。咱们先来看下它。reducer被要求是一个纯函数。

  • 被要求很关键，由于reducer并非定义在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.)。

平常工做咱们也会用到reduce函数，它是一个高阶函数。reduce一直是计算机领域中一个很是重要的概念。

reducer和reduce名字很是像，这是巧合吗？

咱们先来看下reducer的函数签名：

1fucntion reducer(state, action) {
2    const nextState = {};
3    // xxx
4    return nextState;
5}

再看下reduce的函数签名

1[].reduce((state, action) => {
2    const nextState = {};
3    // xxx
4    return nextState;
5}, initialState)

能够看出两个几乎彻底同样。最主要区别在于reduce的须要一个数组，而后累计变化。
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？

咱们每次经过调用dispatch(action)的时候，都会调用reducer，而后将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，相似这样：

1[action1, action2, action3].reduce((state, action) => {
2    const nextState = {};
3    // xxx
4    return nextState;
5}, initialState)

所以说，reducer实际上是时间上的累计，是基于时空的操做。

middlewares

关于middleware的概念咱们很少介绍，
感兴趣能够访问这里查看更多信息。

以下能够实现一个redux的middlewares：

1store.dispatch = function dispatchAndLog(action) {
2  console.log('dispatching', action)
3  let result = next(action)
4  console.log('next state', store.getState())
5  return result
6}

上述代码会在dispatch先后进行打印信息。相似的middleware咱们能够写不少。
好比咱们还定义了另外几个类似的中间件。

咱们须要将多个中间件按照必定顺序执行：

 1// 用reduce实现compose，很巧妙。
 2function compose(...funcs) {
 3  if (funcs.length === 0) {
 4    return arg => arg
 5  }
 6
 7  if (funcs.length === 1) {
 8    return funcs[0]
 9  }
10
11  return funcs.reduce((a, b) => (...args) => a(b(...args)))
12}
13
14// applyMiddleware 的源码
15function applyMiddleware(...middlewares) {
16  return createStore => (...args) => {
17    const store = createStore(...args)
18    let dispatch = () => null;
19    let chain = [];
20
21    const middlewareAPI = {
22      getState: store.getState,
23      dispatch: (...args) => dispatch(...args)
24    }
25    chain = middlewares.map(middleware => middleware(middlewareAPI))
26    // 将middlewares组成一个函数
27    // 也就是说就从前到后依次执行middlewares
28    dispatch = compose(...chain)(store.dispatch)
29
30    return {
31      ...store,
32      dispatch
33    }
34  }
35}
36
37// 使用
38let store = createStore(
39  todoApp,
40  // applyMiddleware() tells createStore() how to handle middleware
41  applyMiddleware(logger, dispatchAndLog)
42)

上面就是redux关于middleware的源码，很是简洁。可是想要彻底读懂仍是要花费点心思的。首先redux经过createStore生成了一个原始的store(没有被enhance)，而后最后将原始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). 代码以下：

1function applyMiddleware(...middlewares) {
2  return createStore => 
3    (...args) => { const store = createStore(...args);
4    // let dispatch = xxxxx; return { ...store, dispatch } } 
5} 

而后咱们将用户传入的middlewares顺序执行，这里借助了compose，compose是函数式编程中很是重要的一个概念,他的做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：

1function(...args) { f(g(h(...args))) } 

所以chain大概长这个样子：

1chain = [
2  function middleware1(next) {
3    // 内部能够经过闭包访问到getState和dispath },
4  function middleware2(next) {
5    // 内部能够经过闭包访问到getState和dispath },
6... ]

有了上面compose的概念以后，咱们会发现每一個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 用來做为下一个middleware的next。这样middleware就能够选择性地调用下一個 middleware(next)。社区有很是多的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。从这里也能够看出redux 的厉害之处。基于redux的优秀设计，社区中出现了不少很是优秀的第三方redux中间价，好比redux-dev-tool, redux-log, redux-promise 等等，有机会我会专门出一个redux thunk的解析。

图片

总结


本篇文章主要讲解了redux是什么，它主要作了什么。而后经过不到20行代码实现了一个最小化的redux。最后深刻讲解了redux的核心设计reducer和middlewares。

redux还有一些很是经典的学习资源，这里推荐redux做者本人的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管理应用状态是很是有帮助的。

联系我们 沪ICP备13005482号-10