在React的开发过程中,Redux对于我们是非常重要的。
但是对于很多人来说,初次接触redux会感觉redux的学习坡度非常陡峭,难度比较大。
在接下来,我会通过一个系列的方式循循渐进、层层深入的方式来讲解Redux:从redux的独立使用过程、到redux的结构划分、到redux结合react的过程、到redux中异步操作、到复杂数据的结构处理、到结合immutable的使用。
整个过程,都是在现有知识的基础之上层层递增、一步步掌握redux的使用!
一. 认识Redux
1.1. JavaScript纯函数
函数式编程中有一个概念叫纯函数,JavaScript符合函数式编程的范式,所以也有纯函数的概念;
在React中,纯函数的概念非常重要,在接下来我们学习的Redux中也非常重要,所以我们有必须来回顾(如果你之前没有学过,那么你就是学习)一下纯函数。
纯函数的维基百科定义:
在程序设计中,若一个函数符合一下条件,那么这个函数被称为纯函数:
- 此函数在相同的输入值时,需产生相同的输出。函数的输出和输入值以外的其他隐藏信息或状态无关,也和由I/O设备产生的外部输出无关。
- 该函数不能有语义上可观察的函数副作用,诸如“触发事件”,使输出设备输出,或更改输出值以外物件的内容等。
当然上面的定义会过于的晦涩,所以我简单总结一下:
- 确定的输入,一定会产生确定的输出;
- 函数在执行过程中,不能产生副作用;
那么我们来看几个函数是否是纯函数:
案例一:
- 很明显,下面的函数是一个纯函数;
- 它的输出是依赖我们的输入内容,并且中间没有产生任何副作用;
function sum(num1, num2) {
return num1 + num2;
}
案例二:
- add函数不是一个纯函数;
- 函数依赖一个外部的变量,变量发生改变时,会影响:确定的输入,产生确定的输出;
- 能否改进成纯函数呢? const foo = 5; 即可
let foo = 5;
function add(num) {
return foo + num;
}
console.log(add(5));
foo = 10;
console.log(add(5));
案例三:
- printInfo不是一个纯函数;
- 虽然无论输入什么,最终输出都是undefined,但是它产生了副作用,修改了传入的对象;
function printInfo(info) {
console.log(info.name, info.age);
info.name = "哈哈哈";
}
当然纯函数还有很多的变种,但是我们只需要理解它的核心就可以了。
为什么纯函数在函数式编程中非常重要呢?
- 因为你可以
安心的写
和安心的用
; - 你在写的时候保证了函数的纯度,只是但是实现自己的业务逻辑即可,不需要关心传入的内容或者依赖其他的外部变量;
- 你在用的时候,你确定你的输入内容不会被任意篡改,并且自己确定的输入,一定会有确定的输出;
React中就要求我们无论是函数还是class声明一个组件,这个组件都必须像纯函数一样,保护它们的props不被修改:
在之后学习redux中,reducer也被要求是一个纯函数。
1.2. 认识Redux
1.2.1. 为什么需要redux?
JavaScript开发的应用程序,已经变得越来越复杂了:
- JavaScript需要管理的状态越来越多,越来越复杂;
- 这些状态包括服务器返回的数据、缓存数据、用户操作产生的数据等等,也包括一些UI的状态,比如某些元素是否被选中,是否显示加载动效,当前分页;
管理不断变化的state是非常困难的:
- 状态之间相互会存在依赖,一个状态的变化会引起另一个状态的变化,View页面也有可能会引起状态的变化;
- 当应用程序复杂时,state在什么时候,因为什么原因而发生了变化,发生了怎么样的变化,会变得非常难以控制和追踪;
React是在视图层帮助我们解决了DOM的渲染过程,但是State依然是留给我们自己来管理:
- 无论是组件定义自己的state,还是组件之间的通信通过props进行传递;也包括通过Context进行数据之间的共享;
- React主要负责帮助我们管理视图,state如何维护最终还是我们自己来决定;
Redux就是一个帮助我们管理State的容器:Redux是JavaScript的状态容器,提供了可预测的状态管理;
Redux除了和React一起使用之外,它也可以和其他界面库一起来使用(比如Vue),并且它非常小(包括依赖在内,只有2kb)
1.2.2. redux的核心理念
Redux的核心理念非常简单。
比如我们有一个朋友列表需要管理:
- 如果我们没有定义统一的规范来操作这段数据,那么整个数据的变化就是无法跟踪的;
- 比如页面的某处通过
products.push
的方式增加了一条数据; - 比如另一个页面通过
products[0].age = 25
修改了一条数据; - 整个应用程序错综复杂,当出现bug时,很难跟踪到底哪里发生的变化;
const initialState = {
friends: [
{ name: "why", age: 18 },
{ name: "kobe", age: 40 },
{ name: "lilei", age: 30 },
]
};
Redux要求我们通过action来更新数据:
- 所有数据的变化,必须通过派发(dispatch)action来更新;
- action是一个普通的JavaScript对象,用来描述这次更新的type和content;
比如下面就是几个更新friends的action:
- 强制使用action的好处是可以清晰的知道数据到底发生了什么样的变化,所有的数据变化都是可跟追、可预测的;
- 当然,目前我们的action是固定的对象,真实应用中,我们会通过函数来定义,返回一个action;
const action1 = { type: "ADD_FRIEND", info: { name: "lucy", age: 20 } }
const action2 = { type: "INC_AGE", index: 0 }
const action3 = { type: "CHANGE_NAME", playload: { index: 0, newName: "coderwhy" } }
但是如何将state和action联系在一起呢?答案就是reducer
- reducer是一个纯函数;
- reducer做的事情就是将传入的state和action结合起来生成一个新的state;
function reducer(state = initialState, action) {
switch (action.type) {
case "ADD_FRIEND":
return { ...state, friends: [...state.friends, action.info] }
case "INC_AGE":
return {
...state, friends: state.friends.map((item, index) => {
if (index === action.index) {
return { ...item, age: item.age + 1 }
}
return item;
})
}
case "CHANGE_NAME":
return {
...state, friends: state.friends.map((item, index) => {
if (index === action.index) {
return { ...item, name: action.newName }
}
return item;
})
}
default:
return state;
}
}
1.2.3. redux的三大原则
单一数据源
整个应用程序的state被存储在一颗object tree中,并且这个object tree只存储在一个 store 中:
- Redux并没有强制让我们不能创建多个Store,但是那样做并不利于数据的维护;
- 单一的数据源可以让整个应用程序的state变得方便维护、追踪、修改;
State是只读的
唯一修改State的方法一定是触发action,不要试图在其他地方通过任何的方式来修改State:
- 这样就确保了View或网络请求都不能直接修改state,它们只能通过action来描述自己想要如何修改state;
- 这样可以保证所有的修改都被集中化处理,并且按照严格的顺序来执行,所以不需要担心race condition(竟态)的问题;
使用纯函数来执行修改
通过reducer将 旧state
和 actions
联系在一起,并且返回一个新的State:
- 随着应用程序的复杂度增加,我们可以将reducer拆分成多个小的reducers,分别操作不同state tree的一部分;
- 但是所有的reducer都应该是纯函数,不能产生任何的副作用;
二. redux的基本使用
2.1. redux使用过程
安装redux:
npm install redux --save
# 或
yarn add redux
这里,我通过创建一个简单的js文件,我们先来简单学习一下redux:
搭建项目结构
1.创建一个新的项目文件夹:learn-redux
# 执行初始化操作
yarn init
# 安装redux
yarn add redux
2.创建src目录,并且创建index.js文件
- 暂时没有任何内容
3.修改package.json可以执行index.js
"scripts": {
"start": "node src/index.js"
}
开始在index.js中编写代码
1.创建一个对象,作为我们要保存的状态:
const redux = require('redux');
const initialState = {
counter: 0
}
2.创建Store来存储这个state
- 创建store时必须创建reducer;
- 我们可以通过
store.getState
来获取当前的state
// 创建reducer
const reducer = (state = initialState, action) => {
return state;
}
// 根据reducer创建store
const store = redux.createStore(reducer);
console.log(store.getState());
3.通过action来修改state
- 通过dispatch来派发action;
- 通常action中都会有type属性,也可以携带其他的数据;
store.dispatch({
type: "INCREMENT"
})
store.dispath({
type: "DECREMENT"
})
store.dispatch({
type: "ADD_NUMBER",
number: 5
})
4.修改reducer中的处理代码
- 这里一定要记住,reducer是一个纯函数,不需要直接修改state;
- 后面我会讲到直接修改state带来的问题;
const reducer = (state = initialState, action) => {
switch (action.type) {
case "INCREMENT":
return {...state, counter: state.counter + 1};
case "DECREMENT":
return {...state, counter: state.counter - 1};
case "ADD_NUMBER":
return {...state, counter: state.counter + action.number}
default:
return state;
}
}
5.可以在派发action之前,监听store的变化:
store.subscribe(() => {
console.log(store.getState());
})
完成的案例代码如下:
const redux = require('redux');
const initialState = {
counter: 0
}
// 创建reducer
const reducer = (state = initialState, action) => {
switch (action.type) {
case "INCREMENT":
return {...state, counter: state.counter + 1};
case "DECREMENT":
return {...state, counter: state.counter - 1};
case "ADD_NUMBER":
return {...state, counter: state.counter + action.number}
default:
return state;
}
}
// 根据reducer创建store
const store = redux.createStore(reducer);
store.subscribe(() => {
console.log(store.getState());
})
// 修改store中的state
store.dispatch({
type: "INCREMENT"
})
// console.log(store.getState());
store.dispatch({
type: "DECREMENT"
})
// console.log(store.getState());
store.dispatch({
type: "ADD_NUMBER",
number: 5
})
// console.log(store.getState());
2.2. redux结构划分
如果我们将所有的逻辑代码写到一起,那么当redux变得复杂时代码就难以维护。
接下来,我会对代码进行拆分,将store、reducer、action、constants拆分成一个个文件。
注意:node中对ES6模块化的支持
目前我使用的node版本是v12.16.1,从node v13.2.0开始,node才对ES6模块化提供了支持:
- node v13.2.0之前,需要进行如下操作:
- 在package.json中添加属性:
"type": "module"
; - 在执行命令中添加如下选项:
node --experimental-modules src/index.js
;
- 在package.json中添加属性:
- node v13.2.0之后,只需要进行如下操作:
- 在package.json中添加属性:
"type": "module"
;
- 在package.json中添加属性:
注意:导入文件时,需要跟上.js后缀名;
对redux结构进行划分
创建store/index.js文件:
import redux from 'redux';
import reducer from './reducer.js';
const store = redux.createStore(reducer);
export default store;
创建store/reducer.js文件:
import {
ADD_NUMBER,
SUB_NUMBER
} from './constants.js';
const initialState = {
counter: 0
}
function reducer(state = initialState, action) {
switch(action.type) {
case ADD_NUMBER:
return {...state, counter: state.counter + action.num};
case SUB_NUMBER:
return {...state, counter: state.counter - action.num};
default:
return state;
}
}
export default reducer;
创建store/actionCreators.js文件:
import {
ADD_NUMBER,
SUB_NUMBER
} from './constants.js'
const addAction = (count) => ({
type: ADD_NUMBER,
num: count
});
const subAction = (count) => ({
type: SUB_NUMBER,
num: count
})
export {
addAction,
subAction
}
创建store/constants.js文件:
const ADD_NUMBER = "ADD_NUMBER";
const SUB_NUMBER = "SUB_NUMER";
export {
ADD_NUMBER,
SUB_NUMBER
}
2.3. Redux流程图
我们已经知道了redux的基本使用过程,那么我们就更加清晰来认识一下redux在实际开发中的流程:
- 1.全局通常只有一个Store,存储我们的State;
- 2.Component中在某些情况会派发Action(这些Action是我们提前定义好的);
- 3.Reducer会接收到这些Action,并且在Reducer中会返回一个新的State,作为Store的State;
- 4.State发生更新之后会触发通知,告知订阅者数据发生了改变;
- 5.订阅者拿到最新的数据(在props中),更新到jsx中,界面发生改变;
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