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React技术栈耕耘 —— Redux

2016-12-30 11:59 小boy

本文为原创文章,有不当之处欢迎指出。转载请注明出处。


Redux 是近年来提出的 Flux 思想的一种实践方案,在它之前也有 reflux 、 fluxxor 等高质量的作品,但短短几个月就在 GitHub 上获近万 star 的成绩让这个后起之秀逐渐成为 Flux 的主流实践方案。


正如 Redux 官方所称,React 禁止在视图层直接操作 DOM 和异步行为 ( removing both asynchrony and direct DOM manipulation ),来拆开异步和变化这一对冤家。但它依然把状态的管理交到了我们手中。Redux 就是我们的状态管理小管家。


安利的话先暂时说到这,本期的技术周刊将为你带来 React-Redux 在沪江前端团队中的实践。


0. 放弃


你没有看错,在开始之前我们首先谈论一下什么情况下不应该用 Redux。

所谓杀鸡焉用宰牛刀,任何技术方案都有其适用场景。作为一个思想的实践方案,Redux 必然会为实现思想立规矩、铺基础,放在复杂的 React 应用里,它会是“金科玉律”,而放在结构不算复杂的应用中,它只会是“繁文缛节”。


如果我们将要构建的应用无需多层组件嵌套,状态变化简单,数据单一,那么就应放弃 Redux ,选用单纯的 React 库 或其他 MV* 库。毕竟,没有人愿意雇佣一个收费比自己收入还高的财务顾问。


1. 思路


首先,我们回顾一下 Redux 的基本思路



当用户与界面交互时,交互事件的回调函数会触发 ActionCreators ,它是一个函数,返回一个对象,该对象携带了用户的动作类型和修改 Model 必需的数据,这个对象也被我们称作 Action 。


以 TodoList 为例,添加一个 Todo 项的 ActionCreator 函数如下所示:




在上例中,addTodo 就是 ActionCreator 函数,该函数返回的对象就是 Action 。


其中 type 为 Redux 中约定的必填属性,它的作用稍后我们会讲到。而 text 则是执行 “添加 Todo 项“ 这个动作必需的数据。


当然,不同动作所需要的数据也不尽相同,如 “删除Todo” 动作,我们就需要知道 todo 项的 id,“拉取已有的Todo项” 动作,我们就需要传入一个元素为 Todo 项对象的数组( todos )。形如 text 、 id 、 todos 这类属性,我们习惯称呼其为 “ payload ” 。


现在,我们得到了一个 “栩栩如生” 的动作。它足够简洁,但担任 Model 的 store 暂时还不知道如何感知这个动作从而改变数据结构。


为了处理这个关键问题,Reducer 巧然登场。它仍然是一个函数,而且是没有副作用的纯函数。它只接收两个参数:state 和 action ,返回一个 newState 。


没错,state 就是你在 React 中熟知的 state,但根据 Redux 三原则 之一的 “单一数据源” 原则,Reducer 幽幽地说:“你的 state 被我承包了。”


于是,单一数据源规则实施起来,是规定用 React 的顶层容器组件( Container Components )的 state 来存储单一对象树,同时交给 Redux store 来管理。


这里区分一下 state 和 Redux store:state 是真正储存数据的对象树,而 Redux store 是协调 Reducer、state、Action 三者的调度中心。


而如此前所说,Reducer 此时手握两个关键信息:旧的数据结构(state),还有改变它所需要的信息 (action),然后聪明的 Reducer 算盘一敲,就能给出一个新的 state ,从而更新数据,响应用户。下面依然拿 TodoList 举例:




当接收到一个 action 时,Reducer 从 action.type 识别出该动作是要添加 Todo 项,然后路由到相应的处理方案,接着根据 action.text 完成了处理,返回一个 newState 。过程之间,整个应用的 state 就从 state => newState 完成了状态的变更。


这个过程让我们很自然地联想到去银行存取钱的经历,显然我们应该告诉柜台操作员要存取钱,而不是遥望着银行的金库自言自语。


Reducer 为我们梳理了所有变更 state 的方式,那么 Redux store 从无到有,从有到变都应该与 Reducer 强关联。


因此,Redux 提供了 createStore 函数,他的第一个参数就是 Reducer ,用以描绘 state 的更改方式。第二个是可选参数 initialState ,此前我们知道,这个 initialState 参数也可以传给 Reducer 函数。放在这里做可选参数的原因是为同构应用提供便捷。




createStore 函数最终返回一个对象,也就是我们所说的 store 对象。主要提供三个方法:getState、dispatch 和 subscribe。 其中 getState() 获得 state 对象树。dispatch(actionCreator) 用以执行 actionCreators,建起从 action 到 store 的桥梁。


仅仅完成状态的变更可不算完,我们还得让视图层跟上 store 的变化,于是 Redux 还为 store 设计了 subscribe 方法。顾名思义,当 store 更新时,store.subscribe() 的回调函数会更新视图层,以达到 “订阅” 的效果。


在 React 中,有 react-redux 这样的桥接库为 Redux 的融入铺平道路。所以,我们只需为顶层容器组件外包一层 Provider 组件、再配合 connect 函数处理从 store 变更到 view 渲染的相关过程。




而顶层容器组件往下的子组件只需凭借 props 就能一层层地拿到 store 数据结构的数据了。就像这样:




至此,我们走了一圈完整的数据流。然而,在实际项目中,我们面临的需求更为复杂,与此同时,redux 和 react 又是具有强大扩展性的库,接下来我们将结合以上的主体思路,谈谈我们在实际开发中会遇到的一些细节问题。


2. 细节


应用目录


清晰的思路须辅以分工明确的文件模块,才能让我们的应用达到更佳的实践效果,同时,统一的结构也便于脚手架生成模板,提高开发效率。


以下的目录结构为团队伙伴多次探讨和改进而来(限于篇幅,这里只关注 React 应用的目录。):




入口文件 app.js 与顶层组件 react/container.js


这块我们基本上保持和之前思路上的一致,用 react-redux 桥接库提供的 Provider 与函数 connect 完成 Redux store 到 React state 的转变。


细心的你会在 Provider 的源码中发现,它最终返回的还是子组件(本例中就是顶层容器组件 “Container“ )。星星还是那个星星,Container 还是那个 Container,只是多了一个 Redux store 对象。


而 Contaier 作为 业务组件 Wrapper 的 高阶组件 ,负责把 Provider 赋予它的 store 通过 store.getState() 获取数据,转而赋值给 state 。然后又根据我们定义的 mapStateToProps 函数按一定的结构将 state 对接到 props 上。 mapStateToProps 函数我们稍后详说。如下所见,这一步主要是 connect 函数干的活儿。




业务组件 component/Wrapper.js 与 mapStateToProps


这两个模块是整个应用很重要的业务模块。作为一个复杂应用,将 state 上的数据和 actionCreator 合理地分发到各个业务组件中,同时要易于维护,是开发的关键。


首先,我们设计 mapStateToProps 函数。需要谨记一点:拿到的参数是 connect 函数交给我们的根 state,返回的对象是最终 this.props 的结构。


和 Redux 官方示例不同的是,我们为了可读性,将分发 action 的函数也囊括进这个结构中。这也是得益于 bindActions 模块,稍后我们会讲到。




这样,我们这个函数就准备好履行它分发数据和组件行为的职责了。那么,它又该如何 “服役” 呢?


敏锐的你一定察觉到刚才我们设计的结构中,以 “ params ” 开头的属性既没起到给组件展示数据的作用,又没有为组件发送 action 的功能。它们便是我们分发以上两种功能属性的关键。


我们先来看看业务组件 Wrapper :




现在,param 属性们为我们展示了它扮演的角色:在组件中实际分发数据和方法的快递小哥。这样,即使项目越变越大,组件嵌套越来越多,我们也能在 param.js 模块中,清晰地看到我们的组件结构。需求更改的时候,我们也能快速地定位和修改,而不用对着堆积如山的组件模块梳理父子关系。


相信你应该能猜到剩下的子组件们怎么取到数据了,这里限于篇幅就不贴出它们的代码了。


Action 模块: react/action.js、react/actionType.js 和 react/bindActions.js


在前面的介绍中,我们提到:一个 ActionCreator 长这样:




而在 Redux 中,真正让其分发一个 action ,并让 store 响应该 action,依靠的是 dispatch 方法,即:




交互动作一多,就会变成:




而容易想到:抽象出一个公用函数来分发 action (这里粗略写一下我的思路,简化方式并不唯一)




而细心的 Redux 已经为我们提供了这个方法 —— bindActionCreator

所以,我们的 bindActions.js 模块就借用了 bindActionCreator 来简化 action 的分发:




不难想象,action 模块里就是一个个 actionCreator :




为了更好地合作,我们单独为 action 的 type 划分了一个模块




react/reducers/ 和 react/store.js


前面我们说到,reducer 的作用就是区别 action type 然后更新 state ,这里不再赘述。可上手实际项目的时候,你会发现 action 类型和对应处理方式多起来会让单个 reducer 迅速庞大。


为此,我们就得想方设法将其按业务逻辑拆分,以免难以维护。但是如何把拆分后的 Reducer 组合起来呢 Redux 再次为我们提供便捷 —— combineReducers 。



只有单一 Reducer 时,想必代码结构你也了然:




我们最终得到的 state 结构是:

  • state

    • demoAPP

当有多个 reducer 时:




我们最终得到的 state 结构是:

  • state

    • demoAPP

    • reducerB

想必你已经想到更进一步,把这些 Reducer 拆分到相应的文件模块下:




接着,我们来看 store 模块:




怎么和想象的不一样?不应该是这样吗:




这里引入 redux 中间件的概念,你只需知道 redux 中间件的作用就是 在 action 发出以后,给我们一个再加工 action 的机会 就可以了。


为什么要引入 redux-thunk 这个中间件呢?


要知道,我们此前所讨论的都是同步过程。实际项目中,只要遇到请求接口的场景(当然不只有这种场景)就要去处理异步过程。


前面我们知道,dispatch 一个 ActionCreator 会立即返回一个 action 对象,用以更新数据,而中间件赋予我们再处理 action 的机会。


试想一下,如果我们在这个过程中,发现 ActionCreator 返回的并不是一个 action 对象,而是一个函数,然后通过这个函数请求接口,响应就绪后,我们再 dispatch 一个 ActionCreator ,这次我们真的返回一个 action ,然后携带接口返回的数据去更新 state 。 这样一来不就解决了我们的问题吗?


当然,这只是基本思路,关于 redux 的中间件设计,又是一个有趣的话题,有兴趣我们可以再开一篇专门讨论,这里点到为止。


回到我们的话题,经过




这样包装一遍 store 后,我们就可以愉快地使用异步 action 了:




这里我们用 promise 方式来处理请求,model.js 模块如你所想是一些接口请求 promise,就像这样:




你也可以参阅我们往期介绍的其他方式。


最后,我们再来完善一下之前的流程:



3.结语


Redux 的 API 一只手都能数得完,源码更是精炼,加起来不超过500行。但它给我们带来的,不啻是一套复杂应用解决方案,更是 Flux 思想的精简表达。此外,你还可以从中体会到函数式编程的乐趣。


一千个观众心中有一千个哈姆莱特,你脑海里的又是哪一个呢?


参考

《Redux 官方文档》

《深入 React 技术栈》


 
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