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动手实现 Redux(一):优雅地修改共享状态

(本文未审核)

从这节起我们开始学习 Redux,一种新型的前端“架构模式”。经常和 React.js 一并提出,你要用 React.js 基本都要伴随着 Redux 和 React.js 结合的库 React-redux。

要注意的是,Redux 和 React-redux 并不是同一个东西。Redux 是一种架构模式(Flux 架构的一种变种),它不关注你到底用什么库,你可以把它应用到 React 和 Vue,甚至跟 jQuery 结合都没有问题。而 React-redux 就是把 Redux 这种架构模式和 React.js 结合起来的一个库,就是 Redux 架构在 React.js 中的体现。

如果把 Redux 的用法重新介绍一遍那么这本书的价值就不大了,我大可把官网的 Reducers、Actions、Store 的用法、API、关系重复一遍,画几个图,说两句很玄乎的话。但是这样对大家理解和使用 Redux 都没什么好处,本书初衷还是跟开头所说的一样:希望大家对问题的根源有所了解,了解这些工具到底解决什么问题,怎么解决的。

现在让我们忘掉 React.js、Redux 这些词,从一个例子的代码 + 问题开始推演。

create-react-app 新建一个项目 make-redux,修改 public/index.html 里面的 body 结构为:

  <body>
    <div id='title'></div>
    <div id='content'></div>
  </body>

删除 src/index.js 里面所有的代码,添加下面代码,代表我们应用的状态:

const appState = {
  title: {
    text: 'React.js 小书',
    color: 'red',
  },
  content: {
    text: 'React.js 小书内容',
    color: 'blue'
  }
}

我们新增几个渲染函数,它会把上面状态的数据渲染到页面上:

function renderApp (appState) {
  renderTitle(appState.title)
  renderContent(appState.content)
}

function renderTitle (title) {
  const titleDOM = document.getElementById('title')
  titleDOM.innerHTML = title.text
  titleDOM.style.color = title.color
}

function renderContent (content) {
  const contentDOM = document.getElementById('content')
  contentDOM.innerHTML = content.text
  contentDOM.style.color = content.color
}

很简单,renderApp 会调用 rendeTitlerenderContent,而这两者会把 appState 里面的数据通过原始的 DOM 操作更新到页面上,调用:

renderApp(appState)

你会在页面上看到:

实例图片

这是一个很简单的 App,但是它存在一个重大的隐患,我们渲染数据的时候,使用的是一个共享状态 appState每个人都可以修改它。如果我在渲染之前做了一系列其他操作:

loadDataFromServer()
doSomethingUnexpected()
doSomthingMore()
// ...
renderApp(appState)

renderApp(appState) 之前执行了一大堆函数操作,你根本不知道它们会对 appState 做什么事情,renderApp(appState) 的结果根本没法得到保障。一个可以被不同模块任意修改共享的数据状态就是魔鬼,一旦数据可以任意修改,所有对共享状态的操作都是不可预料的(某个模块 appState.title = null 你一点意见都没有),出现问题的时候 debug 起来就非常困难,这就是老生常谈的尽量避免全局变量。

你可能会说我去看一下它们函数的实现就知道了它们修改了什么,在我们这个例子里面还算比较简单,但是真实项目当中的函数调用和数据初始化操作非常复杂,深层次的函数调用修改了状态是很难调试的。

但不同的模块(组件)之间确实需要共享数据,这些模块(组件)还可能需要修改这些共享数据,就像上一节的“主题色”状态(themeColor)。这里的矛盾就是:“模块(组件)之间需要共享数据”,和“数据可能被任意修改导致不可预料的结果”之间的矛盾

让我们来想办法解决这个问题,我们可以学习 React.js 团队的做法,把事情搞复杂一些,提高数据修改的门槛:模块(组件)之间可以共享数据,也可以改数据。但是我们约定,这个数据并不能直接改,你只能执行某些我允许的某些修改,而且你修改的必须大张旗鼓地告诉我。

我们定义一个函数,叫 dispatch,它专门负责数据的修改:

function dispatch (action) {
  switch (action.type) {
    case 'UPDATE_TITLE_TEXT':
      appState.title.text = action.text
      break
    case 'UPDATE_TITLE_COLOR':
      appState.title.color = action.color
      break
    default:
      break
  }
}

所有对数据的操作必须通过 dispatch 函数。它接受一个参数 action,这个 action 是一个普通的 JavaScript 对象,里面必须包含一个 type 字段来声明你到底想干什么。dispatchswtich 里面会识别这个 type 字段,能够识别出来的操作才会执行对 appState 的修改。

上面的 dispatch 它只能识别两种操作,一种是 UPDATE_TITLE_TEXT 它会用 actiontext 字段去更新 appState.title.text;一种是 UPDATE_TITLE_COLOR,它会用 actioncolor 字段去更新 appState.title.color。可以看到,action 里面除了 type 字段是必须的以外,其他字段都是可以自定义的。

任何的模块如果想要修改 appState.title.text,必须大张旗鼓地调用 dispatch

dispatch({ type: 'UPDATE_TITLE_TEXT', text: '《React.js 小书》' }) // 修改标题文本
dispatch({ type: 'UPDATE_TITLE_COLOR', color: 'blue' }) // 修改标题颜色

我们来看看有什么好处:

loadDataFromServer() // => 里面可能通过 dispatch 修改标题文本
doSomethingUnexpected()
doSomthingMore() // => 里面可能通过 dispatch 修改标题颜色
// ...
renderApp(appState)

我们不需要担心 renderApp(appState) 之前的那堆函数操作会干什么奇奇怪怪得事情,因为我们规定不能直接修改 appState,它们对 appState 的修改必须只能通过 dispatch。而我们看看 dispatch 的实现可以知道,你只能修改 title.texttitle.color

如果某个函数修改了 title.text 但是我并不想要它这么干,我需要 debug 出来是哪个函数修改了,我只需要在 dispatchswitch 的第一个 case 内部打个断点就可以调试出来了。

原来模块(组件)修改共享数据是直接改的:

实例图片

我们很难把控每一根指向 appState 的箭头,appState 里面的东西就无法把控。但现在我们必须通过一个“中间人” —— dispatch,所有的数据修改必须通过它,并且你必须用 action 来大声告诉它要修改什么,只有它允许的才能修改:

实例图片

我们再也不用担心共享数据状态的修改的问题,我们只要把控了 dispatch,所有的对 appState 的修改就无所遁形,毕竟只有一根箭头指向 appState 了。

本节完整的代码如下:

let appState = {
  title: {
    text: 'React.js 小书',
    color: 'red',
  },
  content: {
    text: 'React.js 小书内容',
    color: 'blue'
  }
}

function dispatch (action) {
  switch (action.type) {
    case 'UPDATE_TITLE_TEXT':
      appState.title.text = action.text
      break
    case 'UPDATE_TITLE_COLOR':
      appState.title.color = action.color
      break
    default:
      break
  }
}

function renderApp (appState) {
  renderTitle(appState.title)
  renderContent(appState.content)
}

function renderTitle (title) {
  const titleDOM = document.getElementById('title')
  titleDOM.innerHTML = title.text
  titleDOM.style.color = title.color
}

function renderContent (content) {
  const contentDOM = document.getElementById('content')
  contentDOM.innerHTML = content.text
  contentDOM.style.color = content.color
}

renderApp(appState) // 首次渲染页面
dispatch({ type: 'UPDATE_TITLE_TEXT', text: '《React.js 小书》' }) // 修改标题文本
dispatch({ type: 'UPDATE_TITLE_COLOR', color: 'blue' }) // 修改标题颜色
renderApp(appState) // 把新的数据渲染到页面上

下一节我们会把这种 dispatch 的模式抽离出来,让它变得更加通用。


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