浅谈Flux架构及Redux实践

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浅谈Flux架构及Redux实践

行者武松 2017-08-01 15:14:00 浏览801
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Flux概述

Flux是Facebook用来构建用户端的Web应用程序的体系架构,与其它形式化的框架相比,它更像是一个架构思想,用于管理和控制应用中数据的流向。这里应用中的数据指包括但不限于来自服务端的数据页面中view的一些状态(如一个面板是展开还是关闭),临时存储在本地需要持久化到服务端的数据等。

好了,说了这么多好像还是一脸懵逼,不慌,接下来看看展开式。

MVC

在讲述Flux之前,我们看看之前传统的MVC架构以及在前端中的一些问题继而思考Flux带来的改变。MVC(Model-View-Controller)最先兴起于后端,通过对应用程序复杂度的简化使程序更加直观和便于维护。后端程序MVC中View可以看为数据的呈现,Model为数据的模型,Controller作为程序的流程控制。现在假设有这样的场景,用户想查看自己的profile页面,可能会有这样的流程:在页面上点击profile按钮,接下来就是一个HTTP请求(/profile?username=jiavan) => Controller接收到这一请求并获得请求的内容username=jiavan然后告知Model需要jiavan的数据 => Model返回了jiavan的数据 => Controller得到数据返回新的视图,看下流程:

现在前端中又有这样的场景:切换Menu中的Item,当前选中的Item颜色不同于其它颜色并且底部显示对应Item的内容。一般情况下我们会定义一个css class来作为当前选中Item的样式。当用户点击Item_A为被点击的元素新增高亮的class,其它兄弟元素移除该样式,这里的事件响应函数就是Controller,我们会在这里处理样式修改逻辑,以及更新Model的数据,然后新的数据及样式重新渲染界面。这种VC<->M的形式在关系比较简单的情况下是比较清晰容易控制的,但是复杂的页面上这样的模式可能会变得非常混乱:

之所以变得混乱了,因为很多view都具备修改多个model的能力,这里的单个修改行为可以称之为一个Action,一个Action的产生可能是用户行为,或者一个Ajax请求需要渲染新界面。对比上面后端传统MVC模式可以发现:

  • 后端中Action作为一个URL请求,前端中可能是一个事件;
  • 后端中Action处理被集中在Controller中,而前端中是分散的。

那么是不是可以把前端中修改状态即state的行为(事件回调/Ajax)全部抽象成一种Action描述,然后交付到一处即Reducers来进行原子化处理,然后Reducer修改整个应用中唯一的一棵state tree即Store,最后通过state->view的机制来重新渲染?

Flux数据流框架

上面提到的几个概念已经对Flux有了初步的了解,下面进入正题。相信有了解Flux的都应该看过下面这张著名的数据流图:

  1. Action可以看成是修改Store的行为抽象;
  2. Dispatcher管理着应用的数据流,可以看为Action到Store的分发器;
  3. Store管理着整个应用的状态和逻辑,类似MVC中的Model。

所以Flux可以被看作传统MVC的改进而非颠覆,当我第一次看到Flux的时候其实是比较懵逼,但看到并使用了Redux后确实有一种非常惊艳的感觉。

Redux

按照Redux官方的描述Redux is a predictable state container for JavaScript apps.,其中predictable和state container体现了它的作用。那么如何来理解可预测化的呢?这里会有一些函数式编程方面的思想,在Redux中reducer函数是一个纯函数,相同输入一定会是一致的输出,所以确定输入的state那么reducer函数输出的state一定是可以被预测的,因为它只会进行单纯的计算,保证正确的输出。状态容器又是什么?说明Redux有一个专门管理state的地方,就是Store,并且一般情况下是唯一的,应用中所有state形成的一颗状态树就是Store。Redux由Flux演变而来,但受 Elm 的启发,避开了 Flux 的复杂性,我们看看其数据流向:

不同于Flux架构,Redux中没有dispatcher这个概念,并且Redux设想你永远不会变动你的数据,你应该在reducer中返回新的对象来作为应用的新状态。但是它们都可以用(state, action) => newState来表述其核心思想,所以Redux可以被看成是Flux思想的一种实现,但是在细节上会有一些差异。

重要概念

  1. 应用中的所有state都以一个object tree的形式存储在一个单一的store中;
  2. 唯一能改store的方法是触发action,action是动作行为的抽象;
  3. 为了描述action如何改变state树,需要编写reducer函数。

这里需要说明一点的是reducer函数,它应当是一个纯函数,不应该有副作用,不应有API调用,Date.now()或者随机获取等不稳定的操作,应当保证相同的输入reducer计算的结果应该是一致的输出,它只会进行单纯的计算。编写reducer函数也是Redux中比较重要的一块,它的形式如下:


  1. function testReducer(state, action) { 
  2.   switch (action.type) { 
  3.     case ACTION_TYPE: 
  4.       // calc... 
  5.       return newState; 
  6.     defaultreturn state; 
  7.   } 
  8.   return newState; 
  9. }  

state是不可修改的,所以返回的新state应该是基于输入state副本的修改,而不是直接修改state后的返回。

原则

1. 单一数据源,store

整个应用的state被存放在一棵Object tree中,并且这个Object tree只存在唯一一个store中;

2. state是只读的

唯一能改变state的方法是触发action,action是对已经发生了的事情的抽象描述,简单的讲,它把行为抽象成了一个对象。

比如,删除一条记录的action可以抽象的理解为:


  1.   type: 'DELETE_ITEM'
  2.   index: 1, 
  3. }  

3. 使用纯函数来实现state归并操作,reducer

传入待修改的state和一个告知reducer如何修改state的action,reducer将返回action规则对应下操作后的新的state。

reducer(state, action) => new state

数据流

严格的单向数据流是Redux设计的核心

Redux应用数据的生命周期遵循下面4个步骤:

  1. 调用store.dispatch(action), 可以在任何地方进行;
  2. Redux store调用传入的reducer函数,并且将当前的state树与action传入。reducer是纯函数,只用于计算下一个state,它应该是完全可被预测的,相同的输入必定会有相同的输出,不能有副作用的操作,如API的调用或者路由跳转,这些应该都是在dispatch前产生;
  3. 根reducer将多个子reducer输出合并成一个单一的state树;
  4. Redux store保存了根reducer返回的完整的state树。
    新的state树就是应用的下一个状态,现在就可以根据新的state tree来渲染UI。

Redux实践

我们通过一个非常简单的计数器demo来梳理Redux的数据流。

0x00. 创建action

action其实就是一个普通的对象,只是对行为的抽象描述,这里我们可以把加上一个数描述为:


  1.   type: INCREMENT, //该动作的抽象描述 
  2.   number, // 该动作携带的数据 
  3. }  

更多的时候我们会通过一个action生成函数来得到一个action:


  1. function incrementCreator(number) { 
  2.   return { 
  3.     type: INCREMENT, 
  4.     number, 
  5.   }; 
  6. }  

0x01. 创建reducer函数

reducer作为整个Redux中action的处理中枢,接收state与action并对此修改数据,返回应用的下一个状态。


  1. function countReducer(state, action) { 
  2.   switch (action.type) { 
  3.     case INCREMENT: 
  4.       return Object.assign({}, { 
  5.         counter: state.counter + action.number, 
  6.       }); 
  7.     case DECREMENT: 
  8.       return Object.assign({}, { 
  9.         counter: state.counter - action.number, 
  10.       }); 
  11.     defaultreturn state; 
  12.   } 
  13. }  

注意:上面我们已经提到多次,state是不可修改的,所以通过assign归并我们对数据的操作,返回的是state副本修改后的对象,并非直接修改了输入的state。

0x02. 创建唯一store

通过Redux中的createStore方法传入reducer函数来创建整个应用的store。


  1. const store = createStore(countReducer); 

0x03. 修改state

通过store的dispatch方法来发起一个action。


  1. store.dispatch(incrementCreator(5)); 
  2.  
  3. store.dispatch(decrementCreator(4));  

完整demo


  1. import { createStore } from 'redux'
  2.  
  3. // actions 
  4. const INCREMENT = 'INCREMENT'
  5. const DECREMENT = 'DECREMENT'
  6.  
  7. // actionCreator,可以视为创建action的语法糖 
  8. function incrementCreator(number) { 
  9.   return { 
  10.     type: INCREMENT, 
  11.     number, 
  12.   }; 
  13.  
  14. function decrementCreator(number) { 
  15.   return { 
  16.     type: DECREMENT, 
  17.     number, 
  18.   }; 
  19.  
  20. // 初始化state 
  21. const initialState = { 
  22.   counter: 0, 
  23. }; 
  24.  
  25. // reducers函数,注意最后一定要return state防止不能匹配到action的时候state丢失 
  26. function countReducer(state = initialState, action) { 
  27.   switch (action.type) { 
  28.     case INCREMENT: 
  29.       return Object.assign({}, { 
  30.         counter: state.counter + action.number, 
  31.       }); 
  32.     case DECREMENT: 
  33.       return Object.assign({}, { 
  34.         counter: state.counter - action.number, 
  35.       }); 
  36.     defaultreturn state; 
  37.   } 
  38.  
  39. // 创建store 
  40. const store = createStore(countReducer); 
  41.  
  42. // 订阅store的修改 
  43. const unsubscribe = store.subscribe(function log() { 
  44.   console.log(store.getState()); 
  45. }); 
  46.  
  47. // 通过dispatch action来改变state 
  48. store.dispatch(incrementCreator(5)); //Object {counter: 5} 
  49. store.dispatch(decrementCreator(4)); //Object {counter: 1} 
  50.  
  51. // 取消订阅 
  52. unsubscribe();  



作者:Jiavan

来源:51CTO

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