1 Redux

Redux is a predictable state container for JavaScript apps

简单来说，Redux是一个管理应用状态的框架

2 解决的问题

2.1 前端开发中的普遍问题

前端开发中，本质的问题就是将 server -> client 的输入，变成 client -> user 输入；再将 user -> client 的输入，变成 client -> server 的输入。

在 client 中，前端的角色其实大概可以当做一个”转换器”。

举个简单的例子，后端传过来的是一个 json 格式的数据，这个 json 格式，其实是在计算机范畴内的，真正的终端用户并不知道什么是json，更不知道要如何修改json，保存自己的信息。所以，这个时候就需要像上面说的把 json 转换为页面上的内容和元素；另外，随着用户的一系列操作，数据需要随时更新保存到服务端。整个的这个过程，可能会很复杂，数据和数据之间会存在联动关系。

这个时候，就需要有一个东西，从更高的层面来管理所有的这些状态，于是有了 mvc，状态保存在model，数据展示在view，controller来串联用户的输入和数据的更新。但是这个时候就会有个问题，理想情况下，我们默认所有的状态更新都是由用户的操作(也可以理解为用户的输入)来触发的，但实际情况中，会触发状态更新的不仅仅是单纯的用户操作，还有可能是用户操作带来的后果，在举个例子：

页面上有个异步获取信息的按钮，用户可以点击这个按钮，那么用户点击这个按钮之后，会发生：

按钮状态变为 pending --> 获取成功，按钮状态变成 success
                   |
                   |--> 获取失败，按钮状态变成 error

这里改变success/error状态的并不是用户输入，而是服务端的返回，这个时候，就需要在 controller里面 handle 服务端的返回。这只是个简单的例子，如果类似的情况发生了很多之后，每次输入和输出将变得难以预测，难以预测的后果就是很容易出现 bug，程序的健壮性下降。

让每一步输入和输出可预测，可预测才能可测试，可测试才能保证健壮性。

2.2 React 和 Flux

于是，这个时候出现了React和Flux。

Flux的核心思想就是维护一个单向数据流，数据的流向永远是单向的，所以每个步骤便是可预测的，程序的健壮性得到了保证。

React的 jsx 可以将前端的 UI 部分变成了一层层套用的方法，再举个例子，之前写 html 是这样的

<div>
    <span>foo</span>
</div>

如果状态改变之后，大部分情况下我们是将某个片段的 html 用改变的状态重新拼一遍，然后替换到原有的 dom 结构里。

但是，用了 jsx 之后，你的代码将变成这样：

div(span('foo'))

变成了一个函数，这个函数的输出就是上面的那段 html，所以整个 UI 变成了一个可输入输出的结构，有了输入和输出，就是一个完整的可预测的结构了，可预测，也就是代表可测试了。

2.3 使用 Redux

在使用Flux的过程里，当应用的结构变得复杂之后，会显得力不从心，虽然数据流还是单向，但是Flux的整体流程有两个比较关键的点：

1. store 更新完数据之后，需要emit
2. component 中需要 handle emit

当数据结构和输入输出变得复杂的时候，往往会定义很多个 store，但是往往 store 之间还是会有依赖和关联。

这个时候，handle 的过程会变得很臃肿，难以理解。

然后，Redux就出场了。

Flux的思路可以理解为多个store组成了一个完整的 App；Redux的思路则是一个完整的store对应一个完整的 App。

Redux相比Flux，多抽象出了一个reducer的概念。这个reducer只负责状态的更新，并且会返回一个新的状态对象，整个 App 从结构上看起来，没有一个一直保存/更新的状态（使用Flux每个store都是一直保存住的，然后在此基础上进行更新），Redux中的数据更像是一个流程。

另外，还有一点比较重要的是，因为没有了一个一直保存/更新的状态对象，所以在 component 中的 handle 也就没有意义了，通过react-redux可以完全实现一个顺畅的数据流。

这里举个简单的例子，如果我们更新一个订单，订单里有这么几项：

• 地址
• 运费
• 商品数量
• 总价

其中地址影响运费，运费影响总价；另外，商品数量也会影响总价

使用Flux的话，我们通常会分解成这样几个store:

• address
• items
• deal

其中 address和items的更新会触发deal.amount的更新，完整的交易信息会同步到deal中。

在component里，我们会handel所有这些store的emit，然后再进行setState以更新 UI 部分。

使用Redux的话，我们会分解成这样几个reducer:

• address
• items
• deal

其中address只负责address的更新，item只负责items的更新，deal会响应address和item中跟交易相关的更新，实现改变价格和订单地址的操作。

但是并不需要在component中再hanle每个部分更新之后的emit。数据更新了，页面就会自己变化。

接下来，我们看看Redux是如何实现的。

3 实现原理

查看Redux的github，会发现Redux的代码异常的精简，仅仅包含了这几个部分：

• utils/
• applyMiddlewares.js
• bindActionCreators.js
• combineReducers.js
• compose.js
• createStore.js
• index

其中的utils/和index.js我们并不需要关心，只要看接下来的几部分就可以。

另外，因为我们的大部分场景还是搭配React来使用Redux，所以这里我们顺便搭配 react-redux来看下

react-redux/src

在react-redux中，我们关心的更少，只有：

• Provider.js
• connect.js

这两部分而已。

3.1 一个真实世界中的例子

拿一个真正的实例来看，我们要做一个简单的订单，目录结构是这样的：

|- dealReducer.js
|- dealActions.js
|- dealStore.js
|- dealApp.js
|- main.js

3.1.1 main.js

先看代码：

import React from 'react'
import ReactDom from 'react-dom'
import { Provider } from 'react-redux'
import configureStore from './dealStore'
import DealApp from './dealApp'

let store = configureStore()

ReactDom.render(
  (
    <Provider store={ store }>
      <DealApp  />
    </Provider>
  ), document.getElementById('app'))

这个部分比较简单，首先是调用了dealStore中的方法，生成了一个store，然后调用了react-redux中的Provider把这个store绑定到了Provider上。

我们先看 Provider 的代码：

3.1.2 react-redux.provider

完整代码看这里

我们只看下核心的部分:

export default class Provider extends Component {
  getChildContext() {
    return { store: this.store }
  }

  constructor(props, context) {
    super(props, context)
    this.store = props.store
  }

  render() {
    return Children.only(this.props.children)
  }
}

其实最核心就是getChildContext方法，这个方法在每次props和state被调用时会被触发，这里更新了store

3.1.3 dealApp.js

还是先看代码：

import React, { Component, PropTypes } from 'react'
import { bindActionCreators } from 'redux'
import { connect } from 'react-redux'
import * as dealActions from 'deal/actions/dealActions'
import * as addressActions from 'deal/actions/addressActions'

class DealApp extends Component {
    // some code
}

function mapStateToProps(state) {
  return {
    'deal': state.dealReducer,
    'address': state.addressReducer,
  }
}

function mapDispatchToProps(dispatch) {
  return {
    'dealActions': bindActionCreators(dealActions, dispatch),
    'addressActions': bindActionCreators(addressActions, dispatch),
  }
}

export default connect(mapStateToProps, mapDispatchToProps)(DealApp)

从代码可以看到，比一般的 react component 多了对connect的调用，以及mapStateToProps和mapDispatchToProps两个方法。

所以，接下来看下这个connect是什么

3.1.3 react-redux.connect

完整代码见

来看下核心部分的代码：

    // some code
    componentDidMount() {
        this.trySubscribe()
    },
    
    trySubscribe() {
        if (shouldSubscribe && !this.unsubscribe) {
            this.unsubscribe = this.store.subscribe(this.handleChange.bind(this))
          this.handleChange()
        }
      },
    
    handleChange() {
        if (!this.unsubscribe) {
            return
        }

        const storeState = this.store.getState()
        const prevStoreState = this.state.storeState
        if (pure && prevStoreState === storeState) {
            return
        }

        if (pure && !this.doStatePropsDependOnOwnProps) {
            const haveStatePropsChanged = tryCatch(this.updateStatePropsIfNeeded, this)
          if (!haveStatePropsChanged) {
            return
          }
          if (haveStatePropsChanged === errorObject) {
            this.statePropsPrecalculationError = errorObject.value
          }
          this.haveStatePropsBeenPrecalculated = true
        }

        this.hasStoreStateChanged = true
        this.setState({ storeState })
      }    

可以看到，这几个方法用到了store中的getState和subscribe这几个方法。并且在handleChange中，实现了在Flux中需要人肉实现的setState方法。

3.1.4 dealStore.js

既然在上面的connect中，用到了store，那么就来看看dealStore的内容：

import { createStore, applyMiddleware, compose } from 'redux'
import thunk from 'redux-thunk'
import dealReducers from 'deal/reducers/dealReducer'

let creator = compose(
    applyMiddleware(thunk),
    applyMiddleware(address),
  )(createStore)

export default function configureStore(initState) {
  const store = creator(dealReducers, initState)
  return store
}

这个文件里用到了redux中的createStore , compose和applyMiddleware方法。
通过调用可以看到，先是通过applyMiddleware方法调用了一些middleware,然后再用compose将对middleware的调用串联起来，返回一个方法，先简单列为f(createStore)，然后这个调用再次返回了一个方法，这里被定义为creator。通过调用creator方法，最终生成了 store。

下面逐个看一下createStore,compose,applyMiddleware这几个方法。

3.1.5 applyMiddleware

直接看源码：

export default function applyMiddleware(...middlewares) {
  return (createStore) => (reducer, preloadedState, enhancer) => {
    var store = createStore(reducer, preloadedState, enhancer)
    var dispatch = store.dispatch
    var chain = []

    var middlewareAPI = {
      getState: store.getState,
      dispatch: (action) => dispatch(action)
    }
    chain = middlewares.map(middleware => middleware(middlewareAPI))
    dispatch = compose(...chain)(store.dispatch)

    return {
      ...store,
      dispatch
    }
  }
}

这里直接返回了一个接收createStore作为参数的方法，这个方法中会遍历传入的middleware，并使用compose 调用store.dispatch，接下来看一下compose方法的具体实现。

3.1.6 compose

还是直接贴源码：

export default function compose(...funcs) {
  if (funcs.length === 0) {
    return arg => arg
  }

  if (funcs.length === 1) {
    return funcs[0]
  }

  const last = funcs[funcs.length - 1]
  const rest = funcs.slice(0, -1)
  return (...args) => rest.reduceRight((composed, f) => f(composed), last(...args))
}

可以看到 compose的源码十分精简，整个compose的作用就是传入一串funcs，然后返回一个方法，先暂定这个方法名为c，c将传入的funcs按照从右到左的顺序，逐个执行c传入的参数。

为什么要按照从右到左的顺序执行，我们先按下不表，接下来看 createStore 的源码。

3.1.7 createStore

createStore的源码比较长，这里就不贴了，详情可以见这里。

我们这里只看下这个方法的输入和输出既可：

export default function createStore(reducer, preloadedState, enhancer) {

    // code
    
    return {
           dispatch,
           subscribe,
           getState,
           replaceReducer,
          [$$observable]: observable
  }
}

输入有三个，reducer和preloadState我们都属性，但是这个enhancer是什么呢？

再来看下相关代码：

if (typeof enhancer !== 'undefined') {
    if (typeof enhancer !== 'function') {
      throw new Error('Expected the enhancer to be a function.')
    }

    return enhancer(createStore)(reducer, preloadedState)
}

enhancer可以当做是预先设定的，对createStore返回对象执行的方法，比如可以给返回的对象添加一些新的属性或者方法之类的操作，就可以放到enhancer中做。

看到这里，我们再来看下compose中为什么调用reducerRight，将方法从右至左执行。

首先，是applyMiddleware方法获取到传入的createStore，返回了:

{
    ...store,
    dispatch
}

但是这里的dispatch已经不是creatStore中返回的store.dispatch了。这个dispatch是通过调用compose将store.dispatch传入middlewares中执行的结果。

再回到主线上来，applyMiddleware返回了一个增强的store，如果有多个applyMiddleware的调用，如下所示：

compose(
    applyMiddleware(A),
    applyMiddleware(B),
    applyMiddleware(C)
)

我们的期望的执行顺序当然是A,B,C这样，所以转换成方法的话，应该是这样

C(B(A()))

使用reducerRight的话，最先被调用的方法（也就是上面的C）就会是执行链的最外层的方法，所以要按照从右到左的顺序执行。

至此，Redux的介绍就先到这里，之后会再写一些关于Redux周边组件的使用。