人人能读懂redux原理剖析_2023-02-23
原创
一、Redux是什么？
众所周知，Redux最早运用于React框架中，是一个全局状态管理器。Redux解决了在开发过程中数据无限层层传递而引发的一系列问题，因此我们有必要来了解一下Redux到底是如何实现的？
二、Redux的核心思想？
在这里插入图片描述
Redux主要分为几个部分：dispatch、reducer、state。
我们着重看下dispatch，该方法是Redux流程的第一步，在用户界面中通过执行dispatch，传入相对应的action对象参数，action是一个描述类型的对象，紧接着执行reducer，最后整体返回一个store对象，我们来看下这部分的源码：
// 主函数createStore
// 返回一个store对象
export default function createStore(reducer, preloadedState, enhancer) {
// 增强器
if (typeof enhancer !== 'undefined') {
if (typeof enhancer !== 'function') {
throw new Error('Expected the enhancer to be a function.')
}
return enhancer(createStore)(reducer, preloadedState)
}
if (typeof reducer !== 'function') {
throw new Error('Expected the reducer to be a function.')
}
let currentReducer = reducer
let currentState = preloadedState
let currentListeners = []
let nextListeners = currentListeners
let isDispatching = false
// 获取最终的state
function getState() {
if (isDispatching) {
throw new Error(
'You may not call store.getState() while the reducer is executing. ' +
'The reducer has already received the state as an argument. ' +
'Pass it down from the top reducer instead of reading it from the store.'
)
}
return currentState
}
// dispatch
// 参数action
function dispatch(action) {
// 校验传入的action
// action必须是个对象，否则抛出错误信息
if (!isPlainObject(action)) {
throw new Error(
'Actions must be plain objects. ' +
'Use custom middleware for async actions.'
)
}
// 检验action对象的必要属性
// type属性是action对象必要的属性
// 如果传入的action没有type属性，则抛出错误信息
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
// 执行传入的reducer函数
// 返回state，给currentState赋值
currentState = currentReducer(currentState, action)
} finally {
// 一个dispatch执行完，还原状态
isDispatching = false
}
// 执行订阅函数队列
// dispatch执行的同时会一并执行订阅队列
const listeners = (currentListeners = nextListeners)
for (let i = 0; i < listeners.length; i++) {
const listener = listeners[i]
listener()
}
// 返回action
return action
}
// When a store is created, an "INIT" action is dispatched so that every
// reducer returns their initial state. This effectively populates
// the initial state tree.
// 默认执行一次dispatch，做初始化
dispatch({ type: ActionTypes.INIT })
// 返回一个store对象
return {
dispatch,
subscribe,
getState,
...
}
}通过源码我们可以基本清楚，通过执行createStore方法，最终会返回一个store对象，该对象主要暴露几个属性，我们主要关注比较常用的：dispatch、getState、getState，看下实际用例：
import createStore from 'redux'
// 创建一个reducer
function reducer(state={}, action) {
switch(action.type) {
case 'TEST':
return {
...state,
test: 'test success'
}
}
}
// 返回store
const store = createStore(reducer, initState={})
// 执行dispatch
store.dispatch({
type: 'TEST'
})
const state = store.getState() // 返回 {test: 'TEST'}三、Redux中间件原理
接下来我们来探讨Redux的另一个重要组成部分---中间件。什么是Redux的中间件？Redux中间件其实是通过重写createStore来增强和扩展原来的dispatch方法，使其能够在执行dispatch的同时可以同步执行其它方法，比如redux-thunk就是一个处理异步的中间件：
function createThunkMiddleware(extraArgument) {
// 中间件规定格式
// 闭包返回三层嵌套
return ({ dispatch, getState }) => next => action => {
if (typeof action === 'function') {
return action(dispatch, getState, extraArgument);
}
return next(action);
};
}
const thunk = createThunkMiddleware();
thunk.withExtraArgument = createThunkMiddleware;
export default thunk;下载了中间件，那么我们来看下如何使用中间件：
import createStore, {applyMiddleWare} from 'reduximport reduxThunk from 'redux-thunk'// 创建一个reducerfunction reducer(state={}, action) { switch(action.type) { case 'TEST': return { ...state, test: 'test success' } }}// 返回store// 中间件作为applyMiddleWare的参数传入createStoreconst store = createStore(reducer, initState={},applyMiddleWare(reduxThunk))我们会发现，中间件的使用方式是用applyMiddleWare把中间件作为参数传入createStore中，那么applyMiddleWare是如何实现的？在这之前我们先看下createStore方法的第三个参数是什么，我们回看下createStore源码：
export default function createStore(reducer, preloadedState, enhancer) {
...
// 增强器
// 第三个参数是enhancer，也就是我们传入的applyMiddleWare
if (typeof enhancer !== 'undefined') {
if (typeof enhancer !== 'function') {
throw new Error('Expected the enhancer to be a function.')
}
// 在这里return了enhancer结果
// 传入了createStore,reducer,preloadedState
// 实际上是重写了createStore
return enhancer(createStore)(reducer, preloadedState)
}
...
}看完了enhancer的实际作用，我们可以弄清楚applyMiddleWare的实现原理，请看源码：
import compose from './compose'
// 传入middlewares中间件
export default function applyMiddleware(...middlewares) {
// 闭包嵌套返回2个方法
return createStore => (...args) => {
// 返回store
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.'
)
}
// 返回一个对象
// 包含getState方法和dispatch方法
const middlewareAPI = {
getState: store.getState,
dispatch: (...args) => dispatch(...args) // 返回一个全新的dispatch方法，不污染原来的dispatch
}
// 执行中间件第一层方法
// 回顾下中间的格式：({getState, dispatch}) => next => action => next(action)
// 这里会比较绕
const chain = middlewares.map(middleware => middleware(middlewareAPI)) // 返回一个中间件的函数集合[next => action => next(action), next => action => next(action)]
// 使用compose聚合chain函数集合
// 返回新的dispatch
dispatch = compose(...chain)(store.dispatch)
return {
...store,
dispatch
}
}
}这里可能会让人很疑惑，不大清楚的童鞋可以先看下中间件的规范写法，这里还有一个重要的函数compose，我们来看下compose怎么处理chain函数集合的，请看源码：
/** * Composes single-argument functions from right to left. The rightmost * function can take multiple arguments as it provides the signature for * the resulting composite function. * * @param {...Function} funcs The functions to compose. * @returns {Function} A function obtained by composing the argument functions * from right to left. For example, compose(f, g, h) is identical to doing * (...args) => f(g(h(...args))). */
// 传入聚合函数集合
// 集合为：[next => action => next(action), next => action => next(action)]
// 返回一个新的函数: (arg) => arg
export default function compose(...funcs) {
// 判断如果没有则返回一个新函数
// 可以联想一下dispatch的定义
// function dispatch(action) {
...
return action
}
if (funcs.length === 0) {
return arg => arg
}
// 判断如果只有一个中间件，则直接返回第一个
if (funcs.length === 1) {
return funcs[0]
}
// 这里用了reduce函数
// 把后一个的中间件的结果当成参数传递给下一个中间件
// 函数列表的每个函数执行后返回的还是一个函数：action => next(action)
// 这个函数就是新的dispatch
// 最后返回函数：(...args) => action => args(action)
return funcs.reduce((a, b) => (...args) => a(b(...args)))
}compose的源码及其简洁，但是很精髓，几乎是整个中间件最出彩的地方。通过reduce把每个中间件都执行一遍，并且是通过管道式的传输，把每个中间件的返回结果当成参数传递给下一个中间件，实现了剥洋葱式的中间件模式。这里比较难理解，新手可以先写几个简单的中间件，然后再去慢慢理解为什么要这么处理，理解后就会知道这段代码有多简洁了。
四、手写一个Redux
源码解析完了，我们来简单实现一个redux。
createStore
// 判断值是否是对象类型
function isPlainObject(obj) {
if(!obj) {
reutrn false
}
return Object.prototype.toString.call(obj) === '[object, Object]'
}
export default createStore(reducer, enhancer) {
// 先判断有没有传入中间件
// 有则之间返回
if(typeof enhancer !== 'undefined') {
// 必需是个函数
// 因为需要传参
if(typeof enhancer !== 'function') {
return
}
return enhancer(createStore)(reducer)
}
let state = {} // 初始化state
let listeners = [] // 发布订阅函数队列
// 定义getState 函数
function getState() {
// 直接返回state
return state
}
// 定义dispatch 函数
function dispatch(action) {
try{
// 执行reducer, 返回state
state = reducer(state, action)
}catch(e) {
console.log('dispatch error: 'e)
}
// 订阅
listeners.forEach(listener => listener())
// 返回action
return action
}
// 定义subscribe 函数
function subscribe(listener) {
if(!listener) {
return
}
// 必需是回掉函数
// 因为需要在dispatch里执行
if(typeof listener !== 'function') {
return
}
Listeners.push(listener)
}
// 返回对象：包含getState, dispatch, subscribe 三个方法
return {
getState,
dispatch,
subscribe
}
}compose
function compose(...funs) {
if(!funs) {
return arg => arg
}
if(funs.length === 1) {
return funs[0]
}
// 遍历传入函数，返回一个新函数
return funs.reduce((a,b) => (...args) => a(b(...args)))
}applyMiddleWare
import compose from './compose'
function applyMiddleWare(...middlewares) {
return createStore => reducer => {
// 先返回一个store
const store = createStore(reducer)
// 创建middleApi
const middleApi = {
getState: store.getState,
dispatch: (...args) => store.dispatch(...args) // 返回一个新的dispatch
}
// 注入middleApi
// 并返回函数集合
const chain = middlewares.map(middleWare => middleWare(middleApi))
// 通过compose函数，执行所有中间件，并返回一个新的dispatch
const dispatch = compose(...chain)(store.dispatch)
// 返回store对象
return {
getState: store.getState,
dispatch
}
}
}logger中间件
function logger({getState, dispatch}) {
return function(next) {
return function(action) {
console.log('prev')
next(action)
console.log('done')
}
}
}测试
import createStore from './myCreateStore'
import applyMiddleWare from './myApplyMiddleWare'
import logger from './logger'
// 创建reducer
function reducer(state={}, action) {
switch(action.type) {
case 'TEST':
return {
...state,
test: 'test success'
}
}
}
// 引入中间件
const middleware = applyMiddleWare(logger)
const store = createStore(reducer, middleware) // 返回{getState, dispatch}总结
至此一个完整的redux我们就已经分析完了，个人认为中间件的compose这里是比较不好理解的点，但是只要明白中间件主要要解决的是增强dispatch函数，就可以顺着这个思路去理解。接着再试着写几个中间件，进一步理解为什么中间件的格式需要返回嵌套的三层函数，明白了这两个点，redux的原理也就基本能够明白了，有问题欢迎在评论中指出。
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