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## Middleware 我们已经在异步 Action 一节的示例中看到了一些 middleware 的使用。如果你使用过 Express 或者 Koa 等服务端框架, 那么应该对 middleware 的概念不会陌生。 在这类框架中,middleware 是指可以被嵌入在框架接收请求到产生响应过程之中的代码。例如,Express 或者 Koa 的 middleware 可以完成添加 CORS headers、记录日志、内容压缩等工作。middleware 最优秀的特性就是可以被链式组合。你可以在一个项目中使用多个独立的第三方 middleware。 相对于 Express 或者 Koa 的 middleware,Redux middleware 被用于解决不同的问题,但其中的概念是类似的。它提供的是位于 action 被发起之后,到达 reducer 之前的扩展点。 你可以利用 Redux middleware 来进行日志记录、创建崩溃报告、调用异步接口或者路由等等。 这个章节分为两个部分,前面是帮助你理解相关概念的深度介绍,而后半部分则通过一些实例来体现 middleware 的强大能力。对文章前后内容进行结合通读,会帮助你更好的理解枯燥的概念,并从中获得启发。 ### 理解 Middleware 正因为 middleware 可以完成包括异步 API 调用在内的各种事情,了解它的演化过程是一件相当重要的事。我们将以记录日志和创建崩溃报告为例,引导你体会从分析问题到通过构建 middleware 解决问题的思维过程。 #### 问题: 记录日志 使用 Redux 的一个益处就是它让 state 的变化过程变的可预知和透明。每当一个 action 发起完成后,新的 state 就会被计算并保存下来。State 不能被自身修改,只能由特定的 action 引起变化。 试想一下,当我们的应用中每一个 action 被发起以及每次新的 state 被计算完成时都将它们记录下来,岂不是很好?当程序出现问题时,我们可以通过查阅日志找出是哪个 action 导致了 state 不正确。 我们如何通过 Redux 实现它呢? #### 尝试 #1: 手动记录 最直接的解决方案就是在每次调用 `store.dispatch(action) `前后手动记录被发起的 action 和新的 state。这称不上一个真正的解决方案,仅仅是我们理解这个问题的第一步。 #### 注意 如果你使用 react-redux 或者类似的绑定库,最好不要直接在你的组件中操作 store 的实例。在接下来的内容中,仅仅是假设你会通过 store 显式地向下传递。 假设,你在创建一个 Todo 时这样调用: `store.dispatch(addTodo('Use Redux'))` 为了记录这个 action 以及产生的新的 state,你可以通过这种方式记录日志: ~~~ let action = addTodo('Use Redux') console.log('dispatching', action) store.dispatch(action) console.log('next state', store.getState()) ~~~ 虽然这样做达到了想要的效果,但是你并不想每次都这么干。 #### 尝试 #2: 封装 Dispatch 你可以将上面的操作抽取成一个函数: ~~~ function dispatchAndLog(store, action) { console.log('dispatching', action) store.dispatch(action) console.log('next state', store.getState()) } ~~~ 然后用它替换 store.dispatch(): `dispatchAndLog(store, addTodo('Use Redux'))` 你可以选择到此为止,但是每次都要导入一个外部方法总归还是不太方便。 #### 尝试 #3: Monkeypatching Dispatch 如果我们直接替换 store 实例中的 dispatch 函数会怎么样呢?Redux store 只是一个包含一些方法的普通对象,同时我们使用的是 JavaScript,因此我们可以这样实现 dispatch 的 monkeypatch: ~~~ let next = store.dispatch store.dispatch = function dispatchAndLog(action) { console.log('dispatching', action) let result = next(action) console.log('next state', store.getState()) return result } ~~~ 这离我们想要的已经非常接近了!无论我们在哪里发起 action,保证都会被记录。Monkeypatching 令人感觉还是不太舒服,不过利用它我们做到了我们想要的。 ### 问题: 崩溃报告 如果我们想对 dispatch 附加超过一个的变换,又会怎么样呢? 我脑海中出现的另一个常用的变换就是在生产过程中报告 JavaScript 的错误。全局的 window.onerror 并不可靠,因为它在一些旧的浏览器中无法提供错误堆栈,而这是排查错误所需的至关重要信息。 试想当发起一个 action 的结果是一个异常时,我们将包含调用堆栈,引起错误的 action 以及当前的 state 等错误信息通通发到类似于 Sentry 这样的报告服务中,不是很好吗?这样我们可以更容易地在开发环境中重现这个错误。 然而,将日志记录和崩溃报告分离是很重要的。理想情况下,我们希望他们是两个不同的模块,也可能在不同的包中。否则我们无法构建一个由这些工具组成的生态系统。(提示:我们正在慢慢了解 middleware 的本质到底是什么!) 如果按照我们的想法,日志记录和崩溃报告属于不同的模块,他们看起来应该像这样: ~~~ function patchStoreToAddLogging(store) { let next = store.dispatch store.dispatch = function dispatchAndLog(action) { console.log('dispatching', action) let result = next(action) console.log('next state', store.getState()) return result } } function patchStoreToAddCrashReporting(store) { let next = store.dispatch store.dispatch = function dispatchAndReportErrors(action) { try { return next(action) } catch (err) { console.error('捕获一个异常!', err) Raven.captureException(err, { extra: { action, state: store.getState() } }) throw err } } } ~~~ 如果这些功能以不同的模块发布,我们可以在 store 中像这样使用它们: ~~~ patchStoreToAddLogging(store) patchStoreToAddCrashReporting(store) ~~~ 尽管如此,这种方式看起来还是不是够令人满意。 #### 尝试 #4: 隐藏 Monkeypatching Monkeypatching 本质上是一种 hack。“将任意的方法替换成你想要的”,此时的 API 会是什么样的呢?现在,让我们来看看这种替换的本质。 在之前,我们用自己的函数替换掉了 store.dispatch。如果我们不这样做,而是在函数中返回新的 dispatch 呢? ~~~ function logger(store) { let next = store.dispatch // 我们之前的做法: // store.dispatch = function dispatchAndLog(action) { return function dispatchAndLog(action) { console.log('dispatching', action) let result = next(action) console.log('next state', store.getState()) return result } } ~~~ 我们可以在 Redux 内部提供一个可以将实际的 monkeypatching 应用到 store.dispatch 中的辅助方法: ~~~ function applyMiddlewareByMonkeypatching(store, middlewares) { middlewares = middlewares.slice() middlewares.reverse() // 在每一个 middleware 中变换 dispatch 方法。 middlewares.forEach(middleware => store.dispatch = middleware(store) ) } ~~~ 然后像这样应用多个 middleware: `applyMiddlewareByMonkeypatching(store, [ logger, crashReporter ])` 尽管我们做了很多,实现方式依旧是 monkeypatching。 因为我们仅仅是将它隐藏在我们的框架内部,并没有改变这个事实。 #### 尝试 #5: 移除 Monkeypatching 为什么我们要替换原来的 dispatch 呢?当然,这样我们就可以在后面直接调用它,但是还有另一个原因:就是每一个 middleware 都可以操作(或者直接调用)前一个 middleware 包装过的 store.dispatch: ~~~ function logger(store) { // 这里的 next 必须指向前一个 middleware 返回的函数: let next = store.dispatch return function dispatchAndLog(action) { console.log('dispatching', action) let result = next(action) console.log('next state', store.getState()) return result } } ~~~ 将 middleware 串连起来的必要性是显而易见的。 如果 applyMiddlewareByMonkeypatching 方法中没有在第一个 middleware 执行时立即替换掉 store.dispatch,那么 store.dispatch 将会一直指向原始的 dispatch 方法。也就是说,第二个 middleware 依旧会作用在原始的 dispatch 方法。 但是,还有另一种方式来实现这种链式调用的效果。可以让 middleware 以方法参数的形式接收一个 next() 方法,而不是通过 store 的实例去获取。 ~~~ function logger(store) { return function wrapDispatchToAddLogging(next) { return function dispatchAndLog(action) { console.log('dispatching', action) let result = next(action) console.log('next state', store.getState()) return result } } } ~~~ 现在是“我们该更进一步”的时刻了,所以可能会多花一点时间来让它变的更为合理一些。这些串联函数很吓人。ES6 的箭头函数可以使其 柯里化 ,从而看起来更舒服一些: ~~~ const logger = store => next => action => { console.log('dispatching', action) let result = next(action) console.log('next state', store.getState()) return result } const crashReporter = store => next => action => { try { return next(action) } catch (err) { console.error('Caught an exception!', err) Raven.captureException(err, { extra: { action, state: store.getState() } }) throw err } } ~~~ 这正是 Redux middleware 的样子。 Middleware 接收了一个 next() 的 dispatch 函数,并返回一个 dispatch 函数,返回的函数会被作为下一个 middleware 的 next(),以此类推。由于 store 中类似 getState() 的方法依旧非常有用,我们将 store 作为顶层的参数,使得它可以在所有 middleware 中被使用。 #### 尝试 #6: “单纯”地使用 Middleware 我们可以写一个 applyMiddleware() 方法替换掉原来的 applyMiddlewareByMonkeypatching()。在新的 applyMiddleware() 中,我们取得最终完整的被包装过的 dispatch() 函数,并返回一个 store 的副本: // 警告:这只是一种“单纯”的实现方式! // 这 *并不是* Redux 的 API. ~~~ function applyMiddleware(store, middlewares) { middlewares = middlewares.slice() middlewares.reverse() let dispatch = store.dispatch middlewares.forEach(middleware => dispatch = middleware(store)(dispatch) ) return Object.assign({}, store, { dispatch }) } ~~~ 这与 Redux 中 applyMiddleware() 的实现已经很接近了,但是有三个重要的不同之处: * 它只暴露一个 store API 的子集给 middleware:dispatch(action) 和 getState()。 * 它用了一个非常巧妙的方式,以确保如果你在 middleware 中调用的是 store.dispatch(action) 而不是 next(action),那么这个操作会再次遍历包含当前 middleware 在内的整个 middleware 链。这对异步的 middleware 非常有用,正如我们在之前的章节中提到的。 * 为了保证你只能应用 middleware 一次,它作用在 createStore() 上而不是 store 本身。因此它的签名不是 (store, middlewares) => store, 而是 (...middlewares) => (createStore) => createStore。 由于在使用之前需要先应用方法到 createStore() 之上有些麻烦,createStore() 也接受将希望被应用的函数作为最后一个可选参数传入。 #### 最终的方法 这是我们刚刚所写的 middleware: ~~~ const logger = store => next => action => { console.log('dispatching', action) let result = next(action) console.log('next state', store.getState()) return result } const crashReporter = store => next => action => { try { return next(action) } catch (err) { console.error('Caught an exception!', err) Raven.captureException(err, { extra: { action, state: store.getState() } }) throw err } } ~~~ 然后是将它们引用到 Redux store 中: ~~~ import { createStore, combineReducers, applyMiddleware } from 'redux' let todoApp = combineReducers(reducers) let store = createStore( todoApp, // applyMiddleware() 告诉 createStore() 如何处理中间件 applyMiddleware(logger, crashReporter) ) ~~~ 就是这样!现在任何被发送到 store 的 action 都会经过 logger 和 crashReporter: // 将经过 logger 和 crashReporter 两个 middleware! store.dispatch(addTodo('Use Redux')) 7个示例 如果读完上面的章节你已经觉得头都要爆了,那就想象一下把它写出来之后的样子。下面的内容会让我们放松一下,并让你的思路延续。 下面的每个函数都是一个有效的 Redux middleware。它们不是同样有用,但是至少他们一样有趣。 ~~~ /** * 记录所有被发起的 action 以及产生的新的 state。 */ const logger = store => next => action => { console.group(action.type) console.info('dispatching', action) let result = next(action) console.log('next state', store.getState()) console.groupEnd(action.type) return result } /** * 在 state 更新完成和 listener 被通知之后发送崩溃报告。 */ const crashReporter = store => next => action => { try { return next(action) } catch (err) { console.error('Caught an exception!', err) Raven.captureException(err, { extra: { action, state: store.getState() } }) throw err } } /** * 用 { meta: { delay: N } } 来让 action 延迟 N 毫秒。 * 在这个案例中,让 `dispatch` 返回一个取消 timeout 的函数。 */ const timeoutScheduler = store => next => action => { if (!action.meta || !action.meta.delay) { return next(action) } let timeoutId = setTimeout( () => next(action), action.meta.delay ) return function cancel() { clearTimeout(timeoutId) } } /** * 通过 { meta: { raf: true } } 让 action 在一个 rAF 循环帧中被发起。 * 在这个案例中,让 `dispatch` 返回一个从队列中移除该 action 的函数。 */ const rafScheduler = store => next => { let queuedActions = [] let frame = null function loop() { frame = null try { if (queuedActions.length) { next(queuedActions.shift()) } } finally { maybeRaf() } } function maybeRaf() { if (queuedActions.length && !frame) { frame = requestAnimationFrame(loop) } } return action => { if (!action.meta || !action.meta.raf) { return next(action) } queuedActions.push(action) maybeRaf() return function cancel() { queuedActions = queuedActions.filter(a => a !== action) } } } /** * 使你除了 action 之外还可以发起 promise。 * 如果这个 promise 被 resolved,他的结果将被作为 action 发起。 * 这个 promise 会被 `dispatch` 返回,因此调用者可以处理 rejection。 */ const vanillaPromise = store => next => action => { if (typeof action.then !== 'function') { return next(action) } return Promise.resolve(action).then(store.dispatch) } /** * 让你可以发起带有一个 { promise } 属性的特殊 action。 * * 这个 middleware 会在开始时发起一个 action,并在这个 `promise` resolve 时发起另一个成功(或失败)的 action。 * * 为了方便起见,`dispatch` 会返回这个 promise 让调用者可以等待。 */ const readyStatePromise = store => next => action => { if (!action.promise) { return next(action) } function makeAction(ready, data) { let newAction = Object.assign({}, action, { ready }, data) delete newAction.promise return newAction } next(makeAction(false)) return action.promise.then( result => next(makeAction(true, { result })), error => next(makeAction(true, { error })) ) } /** * 让你可以发起一个函数来替代 action。 * 这个函数接收 `dispatch` 和 `getState` 作为参数。 * * 对于(根据 `getState()` 的情况)提前退出,或者异步控制流( `dispatch()` 一些其他东西)来说,这非常有用。 * * `dispatch` 会返回被发起函数的返回值。 */ const thunk = store => next => action => typeof action === 'function' ? action(store.dispatch, store.getState) : next(action) // 你可以使用以上全部的 middleware!(当然,这不意味着你必须全都使用。) let todoApp = combineReducers(reducers) let store = createStore( todoApp, applyMiddleware( rafScheduler, timeoutScheduler, thunk, vanillaPromise, readyStatePromise, logger, crashReporter ) ) ~~~