前言

React 只是 DOM 的一个抽象层，并不是 Web 应用的完整解决方案。有两个方面，它没涉及

代码结构
组件之间的通信

不使用 Redux 或者其他状态管理工具，不按照一定规律处理状态的读写，代码很快就会变成一团乱麻

需要一种机制，可以在同一个地方查询状态、改变状态、传播状态的变化

设计思想

Web 应用是一个状态机，视图与状态是一一对应的。
所有的状态，保存在一个对象里面

基本概念和 API

Store

Store 就是保存数据的地方,整个应用只能有一个 Store

Redux 提供createStore这个函数，用来生成 Store

1
2
3

// createStore函数接受另一个函数作为参数，返回新生成的 Store 对象
import { createStore } from 'redux';
const store = createStore(fn);

State

想得到某个时点的数据，就要对 Store 生成快照。这种时点的数据集合，就叫做 State

当前时刻的 State，可以通过store.getState()拿到

Redux 规定，一个 State 对应一个 View。只要 State 相同，View 就相同

import { createStore } from 'redux';
const store = createStore(fn);
const state = store.getState();

Action

State 的变化，会导致 View 的变化。用户接触不到 State，只能接触到 View

State 的变化必须是 View 导致的。Action 就是 View 发出的通知，表示 State 应该要发生变化

Action 是一个对象。其中的type属性是必须的，表示 Action 的名称

// Action 的名称是ADD_TODO，它携带的信息是字符串Learn Redux
const action = {
  type: 'ADD_TODO',
  payload: 'Learn Redux'
};

Action 描述当前发生的事情。改变 State 的唯一办法，就是使用 Action。它会运送数据到 Store

Action Creator

View 要发送多少种消息，就会有多少种 Action。可以定义一个函数来生成 Action，这个函数就叫 Action Creator

// addTodo函数就是一个 Action Creator
const ADD_TODO = '添加 TODO';
function addTodo(text) {
  return {
    type: ADD_TODO,
    text
  }
}
const action = addTodo('Learn Redux');

store.dispatch()

store.dispatch()是 View 发出 Action 的唯一方法

// store.dispatch接受一个 Action 对象作为参数，将它发送出去
import { createStore } from 'redux';
const store = createStore(fn);
store.dispatch({
  type: 'ADD_TODO',
  payload: 'Learn Redux'
});
// 结合 Action Creator，这段代码可以改写
store.dispatch(addTodo('Learn Redux'));

Reducer

Store 收到 Action 以后，必须给出一个新的 State，这样 View 才会发生变化。这种 State 的计算过程就叫做 Reducer

Reducer 是一个函数，它接受 Action 和当前 State 作为参数，返回一个新的 State

const reducer = function (state, action) {
  // ...
  return new_state;
};

整个应用的初始状态，可以作为 State 的默认值

// reducer函数收到名为ADD的 Action 以后，就返回一个新的 State，作为加法的计算结果
const defaultState = 0;
const reducer = (state = defaultState, action) => {
  switch (action.type) {
    case 'ADD':
      return state + action.payload;
    default: 
      return state;
  }
};
const state = reducer(1, {
  type: 'ADD',
  payload: 2
});

store.dispatch方法会触发 Reducer 的自动执行

Store 需要知道 Reducer 函数，做法就是在生成 Store 的时候，将 Reducer 传入createStore方法

// createStore接受 Reducer 作为参数，生成一个新的 Store
// 每当store.dispatch发送过来一个新的 Action，就会自动调用 Reducer，得到新的 State
import { createStore } from 'redux';
const store = createStore(reducer);

Action 对象按照顺序作为一个数组

// 数组actions表示依次有三个 Action，分别是加0、加1和加2
// 数组的reduce方法接受 Reducer 函数作为参数，就可以直接得到最终的状态3
const actions = [
  { type: 'ADD', payload: 0 },
  { type: 'ADD', payload: 1 },
  { type: 'ADD', payload: 2 }
];
const total = actions.reduce(reducer, 0); // 3

纯函数

Reducer 函数最重要的特征是，它是一个纯函数。也就是说，只要是同样的输入，必定得到同样的输出

Reducer 是纯函数，就可以保证同样的State，必定得到同样的 View

Reducer 函数里面不能改变 State，必须返回一个全新的对象

// State 是一个对象
function reducer(state, action) {
  return Object.assign({}, state, { thingToChange });
  // 或者
  return { ...state, ...newState };
}
// State 是一个数组
function reducer(state, action) {
  return [...state, newItem];
}

Store 允许使用store.subscribe方法设置监听函数，一旦 State 发生变化，就自动执行这个函数

// 把 View 的更新函数（对于 React 项目，就是组件的render方法或setState方法）放入listen，实现 View 的自动渲染
import { createStore } from 'redux';
const store = createStore(reducer);
store.subscribe(listener);

store.subscribe方法返回一个函数，调用这个函数就可以解除监听

let unsubscribe = store.subscribe(() =>
  console.log(store.getState())
);
unsubscribe();

Store 的实现

Store 提供了三个方法

store.getState()
store.dispatch()
store.subscribe()

import { createStore } from 'redux';
let { subscribe, dispatch, getState } = createStore(reducer);
// createStore方法还可以接受第二个参数，表示 State 的最初状态。这通常是服务器给出的
// window.STATE_FROM_SERVER就是整个应用的状态初始值
let store = createStore(todoApp, window.STATE_FROM_SERVER)

createStore方法的一个简单实现，可以了解一下 Store 是怎么生成的

const createStore = (reducer) => {
  let state;
  let listeners = [];
  const getState = () => state;
  const dispatch = (action) => {
    state = reducer(state, action);
    listeners.forEach(listener => listener());
  };
  const subscribe = (listener) => {
    listeners.push(listener);
    return () => {
      listeners = listeners.filter(l => l !== listener);
    }
  };
  dispatch({});
  return { getState, dispatch, subscribe };
};

Reducer 的拆分

Reducer 函数负责生成 State。由于整个应用只有一个 State 对象，包含所有数据

三种 Action 分别改变 State 的三个属性

ADD_CHAT：chatLog属性
CHANGE_STATUS：statusMessage属性
CHANGE_USERNAME：userName属性

const chatReducer = (state = defaultState, action = {}) => {
  const { type, payload } = action;
  switch (type) {
    case ADD_CHAT:
      return Object.assign({}, state, {
        chatLog: state.chatLog.concat(payload)
      });
    case CHANGE_STATUS:
      return Object.assign({}, state, {
        statusMessage: payload
      });
    case CHANGE_USERNAME:
      return Object.assign({}, state, {
        userName: payload
      });
    default: return state;
  }
};

Reducer 函数拆分。不同的函数负责处理不同属性，最终把它们合并成一个大的 Reducer 即可

// Reducer 函数被拆成了三个小函数，每一个负责生成对应的属性
const chatReducer = (state = defaultState, action = {}) => {
  return {
    chatLog: chatLog(state.chatLog, action),
    statusMessage: statusMessage(state.statusMessage, action),
    userName: userName(state.userName, action)
  }
};

Redux 提供了一个combineReducers方法，用于 Reducer 的拆分

// 通过combineReducers方法将三个子 Reducer 合并成一个大的函数
import { combineReducers } from 'redux';
const chatReducer = combineReducers({
  chatLog,
  statusMessage,
  userName
})
export default todoApp;
// 这种写法有一个前提，就是 State 的属性名必须与子 Reducer 同名。如果不同名，就要采用下面的写法
// combineReducers()做的就是产生一个整体的 Reducer 函数
// 该函数根据 State 的 key 去执行相应的子 Reducer，并将返回结果合并成一个大的 State 对象
const reducer = combineReducers({
  a: doSomethingWithA,
  b: processB,
  c: c
})
// 等同于
function reducer(state = {}, action) {
  return {
    a: doSomethingWithA(state.a, action),
    b: processB(state.b, action),
    c: c(state.c, action)
  }
}

combineReducer的简单实现

const combineReducers = reducers => {
  return (state = {}, action) => {
    return Object.keys(reducers).reduce(
      (nextState, key) => {
        nextState[key] = reducers[key](state[key], action);
        return nextState;
      },
      {} 
    );
  };
};

把所有子 Reducer 放在一个文件里面，然后统一引入

import { combineReducers } from 'redux'
import * as reducers from './reducers'
const reducer = combineReducers(reducers)

工作流程

// 首先，用户发出 Action
store.dispatch(action);
// 然后，Store 自动调用 Reducer，并且传入两个参数：当前 State 和收到的 Action。 Reducer 会返回新的 State
let nextState = todoApp(previousState, action);
// State 一旦有变化，Store 就会调用监听函数
// 设置监听函数
store.subscribe(listener);
// listener可以通过store.getState()得到当前状态。如果使用的是 React，这时可以触发重新渲染 View
function listerner() {
  let newState = store.getState();
  component.setState(newState);   
}

计数器

// 计数器，作用就是把参数value的值，显示在网页上
// Store 的监听函数设置为render，每次 State 的变化都会导致网页重新渲染
const Counter = ({ value }) => (
  <h1>{value}</h1>
);
const render = () => {
  ReactDOM.render(
    <Counter value={store.getState()}/>,
    document.getElementById('root')
  );
};
store.subscribe(render);
render();

为Counter添加递增和递减的 Action

const Counter = ({ value, onIncrement, onDecrement }) => (
  <div>
  <h1>{value}</h1>
  <button onClick={onIncrement}>+</button>
  <button onClick={onDecrement}>-</button>
  </div>
);
const reducer = (state = 0, action) => {
  switch (action.type) {
    case 'INCREMENT': return state + 1;
    case 'DECREMENT': return state - 1;
    default: return state;
  }
};
const store = createStore(reducer);
const render = () => {
  ReactDOM.render(
    <Counter
      value={store.getState()}
      onIncrement={() => store.dispatch({type: 'INCREMENT'})}
      onDecrement={() => store.dispatch({type: 'DECREMENT'})}
    />,
    document.getElementById('root')
  );
};
render();
store.subscribe(render);

中间件的概念

Action 发出以后，Reducer 立即算出 State，这叫做同步；Action 发出以后，过一段时间再执行 Reducer，这就是异步

中间件就是一个函数，对store.dispatch方法进行了改造，在发出 Action 和执行 Reducer 这两步之间，添加了其他功能

发送 Action 的这个步骤，即store.dispatch()方法，可以添加功能

要添加日志功能，把 Action 和 State 打印出来，可以对store.dispatch进行如下改造

// 对store.dispatch进行了重定义，在发送 Action 前后添加了打印功能。这就是中间件的雏形
let next = store.dispatch;
store.dispatch = function dispatchAndLog(action) {
  console.log('dispatching', action);
  next(action);
  console.log('next state', store.getState());
}

中间件的用法

redux-logger提供一个生成器createLogger，可以生成日志中间件logger

将它放在applyMiddleware方法之中，传入createStore方法，就完成了store.dispatch()的功能增强

import { applyMiddleware, createStore } from 'redux';
import createLogger from 'redux-logger';
const logger = createLogger();
const store = createStore(
  reducer,
  applyMiddleware(logger)
);

applyMiddleware方法的三个参数，就是三个中间件。有的中间件有次序要求，使用前要查一下文档

// createStore方法可以接受整个应用的初始状态作为参数,applyMiddleware是第三个参数
const store = createStore(
  reducer,
  initial_state,
  applyMiddleware(logger)
);
// 中间件的次序有讲究
const store = createStore(
  reducer,
  applyMiddleware(thunk, promise, logger)
);

applyMiddlewares()

Redux 的原生方法，作用是将所有中间件组成一个数组，依次执行

// 所有中间件被放进了一个数组chain，然后嵌套执行，最后执行store.dispatch
// 中间件内部（middlewareAPI）可以拿到getState和dispatch这两个方法
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}
  }
}

异步操作的基本思路

同步操作只要发出一种 Action 即可，异步操作的差别是它要发出三种 Action

操作发起时的 Action
操作成功时的 Action
操作失败时的 Action

以向服务器取出数据为例，三种 Action 可以有两种不同的写法

// 写法一：名称相同，参数不同
{ type: 'FETCH_POSTS' }
{ type: 'FETCH_POSTS', status: 'error', error: 'Oops' }
{ type: 'FETCH_POSTS', status: 'success', response: { ... } }
// 写法二：名称不同
{ type: 'FETCH_POSTS_REQUEST' }
{ type: 'FETCH_POSTS_FAILURE', error: 'Oops' }
{ type: 'FETCH_POSTS_SUCCESS', response: { ... } }

除了 Action 种类不同，异步操作的 State 也要进行改造，反映不同的操作状态

// State 的属性isFetching表示是否在抓取数据
// didInvalidate表示数据是否过时，lastUpdated表示上一次更新时间
let state = {
  // ... 
  isFetching: true,
  didInvalidate: true,
  lastUpdated: 'xxxxxxx'
};

整个异步操作的思路

操作开始时，送出一个 Action，触发 State 更新为”正在操作”状态，View 重新渲染
操作结束后，再送出一个 Action，触发 State 更新为”操作结束”状态，View 再一次重新渲染

redux-thunk 中间件

操作结束时，系统自动送出第二个 Action

// 加载成功后（componentDidMount方法），它送出了（dispatch方法）一个 Action，
// 向服务器要求数据 fetchPosts(selectedSubreddit)。这里的fetchPosts就是 Action Creator
class AsyncApp extends Component {
  componentDidMount() {
    const { dispatch, selectedPost } = this.props
    dispatch(fetchPosts(selectedPost))
  }
// ...

fetchPosts是一个Action Creator（动作生成器），返回一个函数

这个函数执行后，先发出一个Action（requestPosts(postTitle)），然后进行异步操作

拿到结果后，先将结果转成 JSON 格式，然后再发出一个 Action（ receivePosts(postTitle, json)）

// fetchPosts返回了一个函数，而普通的 Action Creator 默认返回一个对象
// 返回的函数的参数是dispatch和getState这两个 Redux 方法，普通的 Action Creator 的参数是 Action 的内容
// 在返回的函数之中，先发出一个 Action（requestPosts(postTitle)），表示操作开始
// 异步操作结束之后，再发出一个 Action（receivePosts(postTitle, json)），表示操作结束
const fetchPosts = postTitle => (dispatch, getState) => {
  dispatch(requestPosts(postTitle));
  return fetch(`/some/API/${postTitle}.json`)
    .then(response => response.json())
    .then(json => dispatch(receivePosts(postTitle, json)));
  };
};
// 使用方法一
store.dispatch(fetchPosts('reactjs'));
// 使用方法二
store.dispatch(fetchPosts('reactjs')).then(() =>
  console.log(store.getState())
);

Action 是由store.dispatch方法发送的。而store.dispatch方法正常情况下，参数只能是对象，不能是函数

这时，就要使用中间件redux-thunk

异步操作的第一种解决方案就是，写出一个返回函数的 Action Creator，然后使用redux-thunk中间件改造store.dispatch

// 使用redux-thunk中间件，改造store.dispatch，使得后者可以接受函数作为参数
import { createStore, applyMiddleware } from 'redux';
import thunk from 'redux-thunk';
import reducer from './reducers';
// Note: this API requires redux@>=3.1.0
const store = createStore(
  reducer,
  applyMiddleware(thunk)
);

redux-promise 中间件

Action Creator 可以返回函数，当然也可以返回其他值

让 Action Creator 返回一个 Promise 对象

使用redux-promise中间件

import { createStore, applyMiddleware } from 'redux';
import promiseMiddleware from 'redux-promise';
import reducer from './reducers';
const store = createStore(
  reducer,
  applyMiddleware(promiseMiddleware)
);

这个中间件使得store.dispatch方法可以接受 Promise 对象作为参数

// 写法一，返回值是一个 Promise 对象
const fetchPosts = 
  (dispatch, postTitle) => new Promise(function (resolve, reject) {
     dispatch(requestPosts(postTitle));
     return fetch(`/some/API/${postTitle}.json`)
       .then(response => {
         type: 'FETCH_POSTS',
         payload: response.json()
       });
});
// 写法二，Action 对象的payload属性是一个 Promise 对象。从redux-actions模块引入createAction方法
// 第二个dispatch方法发出的是异步 Action，只有等到操作结束，这个 Action 才会实际发出
// createAction的第二个参数必须是一个 Promise 对象
import { createAction } from 'redux-actions';
class AsyncApp extends Component {
  componentDidMount() {
    const { dispatch, selectedPost } = this.props
    // 发出同步 Action
    dispatch(requestPosts(selectedPost));
    // 发出异步 Action
    dispatch(createAction(
      'FETCH_POSTS', 
      fetch(`/some/API/${postTitle}.json`)
        .then(response => response.json())
    ));
  }

redux-promise的源码

Action 本身是一个 Promise，它 resolve 以后的值应该是一个 Action 对象，会被dispatch方法送出（action.then(dispatch)）
reject 以后不会有任何动作
Action 对象的payload属性是一个 Promise 对象，那么无论 resolve 和 reject，dispatch方法都会发出 Action

export default function promiseMiddleware({ dispatch }) {
  return next => action => {
    if (!isFSA(action)) {
      return isPromise(action)
        ? action.then(dispatch)
        : next(action);
    }
    return isPromise(action.payload)
      ? action.payload.then(
          result => dispatch({ ...action, payload: result }),
          error => {
            dispatch({ ...action, payload: error, error: true });
            return Promise.reject(error);
          }
        )
      : next(action);
  };
}

UI 组件

React-Redux 将所有组件分成两大类：UI 组件和容器组件

只负责 UI 的呈现，不带有任何业务逻辑
没有状态（即不使用this.state这个变量）
所有数据都由参数（this.props）提供
不使用任何 Redux 的 API

1 2	const Title = value => <h1>{value}</h1>;

容器组件

React-Redux 规定，所有的 UI 组件都由用户提供，容器组件则是由 React-Redux 自动生成。也就是说，用户负责视觉层，状态管理则是全部交给它

负责管理数据和业务逻辑，不负责 UI 的呈现
带有内部状态
使用 Redux 的 API

connect()

React-Redux 提供connect方法，用于从 UI 组件生成容器组件。connect的意思，就是将这两种组件连起来

// TodoList是 UI 组件，VisibleTodoList就是由 React-Redux 通过connect方法自动生成的容器组件
// connect方法接受两个参数：mapStateToProps和mapDispatchToProps
// 它们定义了 UI 组件的业务逻辑。前者负责输入逻辑，即将state映射到 UI 组件的参数（props），后者负责输出逻辑，即将用户对 UI 组件的操作映射成 Action
import { connect } from 'react-redux'
const VisibleTodoList = connect(
  mapStateToProps,
  mapDispatchToProps
)(TodoList)

mapStateToProps()

mapStateToProps是一个函数。作用就是建立一个从（外部的）state对象到（UI 组件的）props对象的映射关系

mapStateToProps执行后应该返回一个对象，里面的每一个键值对就是一个映射

// mapStateToProps是一个函数，它接受state作为参数，返回一个对象
// 这个对象有一个todos属性，代表 UI 组件的同名参数，后面的getVisibleTodos也是一个函数，可以从state算出 todos 的值
const mapStateToProps = (state) => {
  return {
    todos: getVisibleTodos(state.todos, state.visibilityFilter)
  }
}

mapStateToProps会订阅 Store，每当state更新的时候，就会自动执行，重新计算 UI 组件的参数，从而触发 UI 组件的重新渲染

mapStateToProps的第一个参数总是state对象，还可以使用第二个参数，代表容器组件的props对象

// 使用ownProps作为参数后，如果容器组件的参数发生变化，也会引发 UI 组件重新渲染
// connect方法可以省略mapStateToProps参数，那样的话，UI 组件就不会订阅Store，就是说 Store 的更新不会引起 UI 组件的更新
const getVisibleTodos = (todos, filter) => {
  switch (filter) {
    case 'SHOW_ALL':
      return todos
    case 'SHOW_COMPLETED':
      return todos.filter(t => t.completed)
    case 'SHOW_ACTIVE':
      return todos.filter(t => !t.completed)
    default:
      throw new Error('Unknown filter: ' + filter)
  }
}

mapDispatchToProps()

mapDispatchToProps是connect函数的第二个参数，用来建立 UI 组件的参数到store.dispatch方法的映射

定义了哪些用户的操作应该当作 Action，传给 Store。它可以是一个函数，也可以是一个对象

mapDispatchToProps是一个函数，会得到dispatch和ownProps（容器组件的props对象）两个参数

// mapDispatchToProps作为函数，应该返回一个对象，该对象的每个键值对都是一个映射，定义了 UI 组件的参数怎样发出 Action
const mapDispatchToProps = (
  dispatch,
  ownProps
) => {
  return {
    onClick: () => {
      dispatch({
        type: 'SET_VISIBILITY_FILTER',
        filter: ownProps.filter
      });
    }
  };
}
// mapDispatchToProps是一个对象，它的每个键名也是对应 UI 组件的同名参数，键值应该是一个函数，会被当作 Action creator ，返回的 Action 会由 Redux 自动发出
const mapDispatchToProps = {
  onClick: (filter) => {
    type: 'SET_VISIBILITY_FILTER',
    filter: filter
  };
}

Provider 组件

connect方法生成容器组件以后，需要让容器组件拿到state对象，才能生成 UI 组件的参数

React-Redux 提供Provider组件，可以让容器组件拿到state

// Provider在根组件外面包了一层，这样一来，App的所有子组件就默认都可以拿到state了
import { Provider } from 'react-redux'
import { createStore } from 'redux'
import todoApp from './reducers'
import App from './components/App'
let store = createStore(todoApp);
render(
  <Provider store={store}>
    <App />
  </Provider>,
  document.getElementById('root')
)

原理是React组件的context属性

class Provider extends Component {
  getChildContext() {
    return {
      store: this.props.store
    };
  }
  render() {
    return this.props.children;
  }
}
Provider.childContextTypes = {
  store: React.PropTypes.object
}

store放在了上下文对象context上面。然后，子组件就可以从context拿到store

// React-Redux自动生成的容器组件的代码，就类似上面这样，从而拿到store
class VisibleTodoList extends Component {
  componentDidMount() {
    const { store } = this.context;
    this.unsubscribe = store.subscribe(() =>
      this.forceUpdate()
    );
  }
  render() {
    const props = this.props;
    const { store } = this.context;
    const state = store.getState();
    // ...
  }
}
VisibleTodoList.contextTypes = {
  store: React.PropTypes.object
}

实例：计数器

// UI 组件有两个参数：value和onIncreaseClick。
class Counter extends Component {
  render() {
    const { value, onIncreaseClick } = this.props
    return (
      <div>
        <span>{value}</span>
        <button onClick={onIncreaseClick}>Increase</button>
      </div>
    )
  }
}
// 前者需要从state计算得到，后者需要向外发出 Action。
// 定义value到state的映射，以及onIncreaseClick到dispatch的映射
function mapStateToProps(state) {
  return {
    value: state.count
  }
}
function mapDispatchToProps(dispatch) {
  return {
    onIncreaseClick: () => dispatch(increaseAction)
  }
}
// Action Creator
const increaseAction = { type: 'increase' }
// 使用connect方法生成容器组件
const App = connect(
  mapStateToProps,
  mapDispatchToProps
)(Counter)
// 定义这个组件的 Reducer
function counter(state = { count: 0 }, action) {
  const count = state.count
  switch (action.type) {
    case 'increase':
      return { count: count + 1 }
    default:
      return state
  }
}
// 生成store对象，并使用Provider在根组件外面包一层
import { loadState, saveState } from './localStorage';
const persistedState = loadState();
const store = createStore(
  todoApp,
  persistedState
);
store.subscribe(throttle(() => {
  saveState({
    todos: store.getState().todos,
  })
}, 1000))
ReactDOM.render(
  <Provider store={store}>
    <App />
  </Provider>,
  document.getElementById('root')
);

React-Router 路由库

使用React-Router的项目，与其他项目没有不同之处，也是使用Provider在Router外面包一层，毕竟Provider的唯一功能就是传入store对象

const Root = ({ store }) => (
  <Provider store={store}>
    <Router>
      <Route path="/" component={App} />
    </Router>
  </Provider>
);

前言