> 出处:[阮一峰的博客](http://www.ruanyifeng.com/blog/) > 作者:阮一峰 一年半前,我写了[《React 入门实例教程》](http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/03/react.html)(注:看云阅读地址:[React入门实例教程](http://www.kancloud.cn/kancloud/react/67574)),介绍了 React 的基本用法。 但是,React 只是 DOM 的一个抽象层,并不是 Web 应用的完整解决方案。也就是说,只用 React 没法写大型应用。 为了解决这个问题,2014年 Facebook 提出了 [Flux](http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/01/flux.html) 架构的概念,引发了很多的实现。2015年,[Redux](https://github.com/reactjs/redux) 出现,将 Flux 与函数式编程结合一起,很短时间内就成为了最热门的前端架构。 本文详细介绍 Redux 架构,由于内容较多,全文分成三个部分。今天是第一部分,介绍基本概念和用法。 ![](http://www.ruanyifeng.com/blogimg/asset/2016/bg2016091801.png) [TOC=2] ## 零、你可能不需要 Redux 首先明确一点,Redux 是一个有用的架构,但不是非用不可。事实上,大多数情况,你可以不用它,只用 React 就够了。 曾经有人说过这样一句话。 > "如果你不知道是否需要 Redux,那就是不需要它。" Redux 的创造者 Dan Abramov 又补充了一句。 > "只有遇到 React 实在解决不了的问题,你才需要 Redux 。" 简单说,如果你的UI层非常简单,没有很多互动,Redux 就是不必要的,用了反而增加复杂性。 > * 用户的使用方式非常简单 > * 用户之间没有协作 > * 不需要与服务器大量交互,也没有使用 WebSocket > * 视图层(View)只从单一来源获取数据 上面这些情况,都不需要使用 Redux。 > * 用户的使用方式复杂 > * 不同身份的用户有不同的使用方式(比如普通用户和管理员) > * 多个用户之间可以协作 > * 与服务器大量交互,或者使用了WebSocket > * View要从多个来源获取数据 上面这些情况才是 Redux 的适用场景:多交互、多数据源。 从组件角度看,如果你的应用有以下场景,可以考虑使用 Redux。 > * 某个组件的状态,需要共享 > * 某个状态需要在任何地方都可以拿到 > * 一个组件需要改变全局状态 > * 一个组件需要改变另一个组件的状态 发生上面情况时,如果不使用 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。你需要一种机制,可以在同一个地方查询状态、改变状态、传播状态的变化。 总之,不要把 Redux 当作万灵丹,如果你的应用没那么复杂,就没必要用它。另一方面,Redux 只是 Web 架构的一种解决方案,也可以选择其他方案。 ## 一、预备知识 阅读本文,你只需要懂 React。如果还懂 Flux,就更好了,会比较容易理解一些概念,但不是必需的。 Redux 有很好的[文档](http://redux.js.org/),还有配套的小视频([前30集](https://egghead.io/courses/getting-started-with-redux),[后30集](https://egghead.io/courses/building-react-applications-with-idiomatic-redux))。你可以先阅读本文,再去官方材料详细研究。 我的目标是,提供一个简洁易懂的、全面的入门级参考文档。 ## 二、设计思想 Redux 的设计思想很简单,就两句话。 > (1)Web 应用是一个状态机,视图与状态是一一对应的。 > > (2)所有的状态,保存在一个对象里面。 请务必记住这两句话,下面就是详细解释。 ## 三、基本概念和 API ### 3.1 Store Store 就是保存数据的地方,你可以把它看成一个容器。整个应用只能有一个 Store。 Redux 提供`createStore`这个函数,用来生成 Store。 > ~~~ > import { createStore } from 'redux'; > const store = createStore(fn); > ~~~ 上面代码中,`createStore`函数接受另一个函数作为参数,返回新生成的 Store 对象。 ### 3.2 State `Store`对象包含所有数据。如果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。 > ~~~ > import { createStore } from 'redux'; > const store = createStore(fn); > > const state = store.getState(); > ~~~ Redux 规定, 一个 State 对应一个 View。只要 State 相同,View 就相同。你知道 State,就知道 View 是什么样,反之亦然。 ### 3.3 Action State 的变化,会导致 View 的变化。但是,用户接触不到 State,只能接触到 View。所以,State 的变化必须是 View 导致的。Action 就是 View 发出的通知,表示 State 应该要发生变化了。 Action 是一个对象。其中的`type`属性是必须的,表示 Action 的名称。其他属性可以自由设置,社区有一个[规范](https://github.com/acdlite/flux-standard-action)可以参考。 > ~~~ > const action = { > type: 'ADD_TODO', > payload: 'Learn Redux' > }; > ~~~ 上面代码中,Action 的名称是`ADD_TODO`,它携带的信息是字符串`Learn Redux`。 可以这样理解,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。 ### 3.4 Action Creator View 要发送多少种消息,就会有多少种 Action。如果都手写,会很麻烦。可以定义一个函数来生成 Action,这个函数就叫 Action Creator。 > ~~~ > const ADD_TODO = '添加 TODO'; > > function addTodo(text) { > return { > type: ADD_TODO, > text > } > } > > const action = addTodo('Learn Redux'); > ~~~ 上面代码中,`addTodo`函数就是一个 Action Creator。 ### 3.5 store.dispatch() `store.dispatch()`是 View 发出 Action 的唯一方法。 > ~~~ > import { createStore } from 'redux'; > const store = createStore(fn); > > store.dispatch({ > type: 'ADD_TODO', > payload: 'Learn Redux' > }); > ~~~ 上面代码中,`store.dispatch`接受一个 Action 对象作为参数,将它发送出去。 结合 Action Creator,这段代码可以改写如下。 > ~~~ > store.dispatch(addTodo('Learn Redux')); > ~~~ ### 3.6 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。下面是一个实际的例子。 > ~~~ > 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 > }); > ~~~ 上面代码中,`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。其他运算的逻辑(比如减法),也可以根据 Action 的不同来实现。 实际应用中,Reducer 函数不用像上面这样手动调用,`store.dispatch`方法会触发 Reducer 的自动执行。为此,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。 > ~~~ > import { createStore } from 'redux'; > const store = createStore(reducer); > ~~~ 上面代码中,`createStore`接受 Reducer 作为参数,生成一个新的 Store。以后每当`store.dispatch`发送过来一个新的 Action,就会自动调用 Reducer,得到新的 State。 为什么这个函数叫做 Reducer 呢?因为它可以作为数组的`reduce`方法的参数。请看下面的例子,一系列 Action 对象按照顺序作为一个数组。 > ~~~ > const actions = [ > { type: 'ADD', payload: 0 }, > { type: 'ADD', payload: 1 }, > { type: 'ADD', payload: 2 } > ]; > > const total = actions.reduce(reducer, 0); // 3 > ~~~ 上面代码中,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`。 ### 3.7 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。 纯函数是函数式编程的概念,必须遵守以下一些约束。 > * 不得改写参数 > * 不能调用系统 I/O 的API > * 不能调用`Date.now()`或者`Math.random()`等不纯的方法,因为每次会得到不一样的结果 由于 Reducer 是纯函数,就可以保证同样的State,必定得到同样的 View。但也正因为这一点,Reducer 函数里面不能改变 State,必须返回一个全新的对象,请参考下面的写法。 > ~~~ > // 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]; > } > ~~~ 最好把 State 对象设成只读。你没法改变它,要得到新的 State,唯一办法就是生成一个新对象。这样的好处是,任何时候,与某个 View 对应的 State 总是一个不变的对象。 ### 3.8 store.subscribe() 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。 > ~~~ > import { createStore } from 'redux'; > const store = createStore(reducer); > > store.subscribe(listener); > ~~~ 显然,只要把 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`,就会实现 View 的自动渲染。 `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(); > ~~~ ## 四、Store 的实现 上一节介绍了 Redux 涉及的基本概念,可以发现 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。 > ~~~ > let store = createStore(todoApp, window.STATE_FROM_SERVER) > ~~~ 上面代码中,`window.STATE_FROM_SERVER`就是整个应用的状态初始值。注意,如果提供了这个参数,它会覆盖 Reducer 函数的默认初始值。 下面是`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 }; > }; > ~~~ ## 五、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,对于大型应用来说,这个 State 必然十分庞大,导致 Reducer 函数也十分庞大。 请看下面的例子。 > ~~~ > 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; > } > }; > ~~~ 上面代码中,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 这三个属性之间没有联系,这提示我们可以把 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。 > ~~~ > const chatReducer = (state = defaultState, action = {}) => { > return { > chatLog: chatLog(state.chatLog, action), > statusMessage: statusMessage(state.statusMessage, action), > userName: userName(state.userName, action) > } > }; > ~~~ 上面代码中,Reducer 函数被拆成了三个小函数,每一个负责生成对应的属性。 这样一拆,Reducer 就易读易写多了。而且,这种拆分与 React 应用的结构相吻合:一个 React 根组件由很多子组件构成。这就是说,子组件与子 Reducer 完全可以对应。 Redux 提供了一个`combineReducers`方法,用于 Reducer 的拆分。你只要定义各个子 Reducer 函数,然后用这个方法,将它们合成一个大的 Reducer。 > ~~~ > import { combineReducers } from 'redux'; > > const chatReducer = combineReducers({ > chatLog, > statusMessage, > userName > }) > > export default todoApp; > ~~~ 上面的代码通过`combineReducers`方法将三个子 Reducer 合并成一个大的函数。 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。 > ~~~ > 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) > } > } > ~~~ 总之,`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。 下面是`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; > }, > {} > ); > }; > }; > ~~~ 你可以把所有子 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) > ~~~ ## 六、工作流程 本节对 Redux 的工作流程,做一个梳理。 ![](http://www.ruanyifeng.com/blogimg/asset/2016/bg2016091802.jpg) 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); > } > ~~~ ## 七、实例:计数器 下面我们来看一个最简单的实例。 > ~~~ > const Counter = ({ value }) => ( > <h1>{value}</h1> > ); > > const render = () => { > ReactDOM.render( > <Counter value={store.getState()}/>, > document.getElementById('root') > ); > }; > > store.subscribe(render); > render(); > ~~~ 上面是一个简单的计数器,唯一的作用就是把参数`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。 下面加入一点变化,为`Counter`添加递增和递减的 Action。 > ~~~ > const Counter = ({ value }) => ( > <h1>{value}</h1> > <button onClick={onIncrement}>+</button> > <button onClick={onDecrement}>-</button> > ); > > 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); > ~~~ 完整的代码请看[这里](https://github.com/reactjs/redux/tree/master/examples/counter)。 Redux 的基本用法就介绍到这里,[下一次](216732)介绍它的高级用法:中间件和异步操作。