# Reducer
**Reducers** 指定了应用状态的变化如何响应 [actions](./Actions.md) 并发送到 store 的，记住 actions 只是描述了*有事情发生了*这一事实，并没有描述应用如何更新 state。
## 设计 State 结构
在 Redux 应用中，所有的 state 都被保存在一个单一对象中。建议在写代码前先想一下这个对象的结构。如何才能以最简的形式把应用的 state 用对象描述出来？
以 todo 应用为例，需要保存两种不同的数据：
- 当前选中的任务过滤条件；
- 完整的任务列表。
通常，这个 state 树还需要存放其它一些数据，以及一些 UI 相关的 state。这样做没问题，但尽量把这些数据与 UI 相关的 state 分开。
```js
{
visibilityFilter: 'SHOW_ALL',
todos: [
{
text: 'Consider using Redux',
completed: true,
},
{
text: 'Keep all state in a single tree',
completed: false
}
]
}
```
> ##### 处理 Reducer 关系时的注意事项
> 开发复杂的应用时，不可避免会有一些数据相互引用。建议你尽可能地把 state 范式化，不存在嵌套。把所有数据放到一个对象里，每个数据以 ID 为主键，不同实体或列表间通过 ID 相互引用数据。把应用的 state 想像成数据库。这种方法在 [normalizr](https://github.com/gaearon/normalizr) 文档里有详细阐述。例如，实际开发中，在 state 里同时存放 `todosById: { id -> todo }` 和 `todos: array<id>` 是比较好的方式，本文中为了保持示例简单没有这样处理。
## Action 处理
现在我们已经确定了 state 对象的结构，就可以开始开发 reducer。reducer 就是一个纯函数，接收旧的 state 和 action，返回新的 state。
```js
;(previousState, action) => newState
```
之所以将这样的函数称之为 reducer，是因为这种函数与被传入 [`Array.prototype.reduce(reducer, ?initialValue)`](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Array/Reduce) 里的回调函数属于相同的类型。保持 reducer 纯净非常重要。**永远不要**在 reducer 里做这些操作：
- 修改传入参数；
- 执行有副作用的操作，如 API 请求和路由跳转；
- 调用非纯函数，如 `Date.now()` 或 `Math.random()`。
在[高级篇](../advanced/README.md)里会介绍如何执行有副作用的操作。现在只需要谨记 reducer 一定要保持纯净。**只要传入参数相同，返回计算得到的下一个 state 就一定相同。没有特殊情况、没有副作用，没有 API 请求、没有变量修改，单纯执行计算。**
明白了这些之后，就可以开始编写 reducer，并让它来处理之前定义过的 [action](Actions.md)。
我们将以指定 state 的初始状态作为开始。Redux 首次执行时，state 为 `undefined`，此时我们可借机设置并返回应用的初始 state。
```js
import { VisibilityFilters } from './actions'
const initialState = {
visibilityFilter: VisibilityFilters.SHOW_ALL,
todos: []
}
function todoApp(state, action) {
if (typeof state === 'undefined') {
return initialState
}
// 这里暂不处理任何 action，
// 仅返回传入的 state。
return state
}
```
这里一个技巧是使用 [ES6 参数默认值语法](https://developer.mozilla.org/en/docs/Web/JavaScript/Reference/Functions/default_parameters) 来精简代码。
```js
function todoApp(state = initialState, action) {
// 这里暂不处理任何 action，
// 仅返回传入的 state。
return state
}
```
现在可以处理 `SET_VISIBILITY_FILTER`。需要做的只是改变 state 中的 `visibilityFilter`。
```js
function todoApp(state = initialState, action) {
switch (action.type) {
case SET_VISIBILITY_FILTER:
return Object.assign({}, state, {
visibilityFilter: action.filter
})
default:
return state
}
}
```
注意:
1. **不要修改 `state`。** 使用 [`Object.assign()`](https://developer.mozilla.org/en/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Object/assign) 新建了一个副本。不能这样使用 `Object.assign(state, { visibilityFilter: action.filter })`，因为它会改变第一个参数的值。你**必须**把第一个参数设置为空对象。你也可以开启对 ES7 提案[对象展开运算符](../recipes/UsingObjectSpreadOperator.md)的支持, 从而使用 `{ ...state, ...newState }` 达到相同的目的。
2. **在 `default` 情况下返回旧的 `state`。**遇到未知的 action 时，一定要返回旧的 `state`。
> ##### `Object.assign` 须知
> [`Object.assign()`](https://developer.mozilla.org/en/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Object/assign) 是 ES6 特性，但多数浏览器并不支持。你要么使用 polyfill，[Babel 插件](https://github.com/babel-plugins/babel-plugin-object-assign)，或者使用其它库如 [`_.assign()`](https://lodash.com/docs#assign) 提供的帮助方法。
> ##### `switch` 和样板代码须知
> `switch` 语句并不是严格意义上的样板代码。Flux 中真实的样板代码是概念性的：更新必须要发送、Store 必须要注册到 Dispatcher、Store 必须是对象（开发同构应用时变得非常复杂）。为了解决这些问题，Redux 放弃了 event emitters（事件发送器），转而使用纯 reducer。
> 很不幸到现在为止，还有很多人存在一个误区：根据文档中是否使用 `switch` 来决定是否使用它。如果你不喜欢 `switch`，完全可以自定义一个 `createReducer` 函数来接收一个事件处理函数列表，参照["减少样板代码"](../recipes/ReducingBoilerplate.md#reducers)。
## 处理多个 action
还有两个 action 需要处理。就像我们处理 `SET_VISIBILITY_FILTER` 一样，我们引入 `ADD_TODO` 和 `TOGGLE_TODO` 两个 actions 并且扩展我们的 reducer 去处理 `ADD_TODO`.
```js
import {
ADD_TODO,
TOGGLE_TODO,
SET_VISIBILITY_FILTER,
VisibilityFilters
} from './actions'
...
function todoApp(state = initialState, action) {
switch (action.type) {
case SET_VISIBILITY_FILTER:
return Object.assign({}, state, {
visibilityFilter: action.filter
})
case ADD_TODO:
return Object.assign({}, state, {
todos: [
...state.todos,
{
text: action.text,
completed: false
}
]
})
default:
return state
}
}
```
如上，不直接修改 `state` 中的字段，而是返回新对象。新的 `todos` 对象就相当于旧的 `todos` 在末尾加上新建的 todo。而这个新的 todo 又是基于 action 中的数据创建的。
最后，`TOGGLE_TODO` 的实现也很好理解：
```js
case TOGGLE_TODO:
return Object.assign({}, state, {
todos: state.todos.map((todo, index) => {
if (index === action.index) {
return Object.assign({}, todo, {
completed: !todo.completed
})
}
return todo
})
})
```
我们需要修改数组中指定的数据项而又不希望导致**突变**, 因此我们的做法是在创建一个新的数组后, 将那些无需修改的项原封不动移入, 接着对需修改的项用新生成的对象替换。(译者注：Javascript 中的对象存储时均是由值和指向值的引用两个部分构成。此处**突变**指直接修改引用所指向的值, 而引用本身保持不变。) 如果经常需要这类的操作，可以选择使用帮助类 [React-addons-update](https://facebook.github.io/react/docs/update.html)，[updeep](https://github.com/substantial/updeep)，或者使用原生支持深度更新的库 [Immutable](http://facebook.github.io/immutable-js/)。最后，时刻谨记永远不要在克隆 `state` 前修改它。
## 拆分 Reducer
目前的代码看起来有些冗长：
```js
function todoApp(state = initialState, action) {
switch (action.type) {
case SET_VISIBILITY_FILTER:
return Object.assign({}, state, {
visibilityFilter: action.filter
})
case ADD_TODO:
return Object.assign({}, state, {
todos: [
...state.todos,
{
text: action.text,
completed: false
}
]
})
case TOGGLE_TODO:
return Object.assign({}, state, {
todos: state.todos.map((todo, index) => {
if (index === action.index) {
return Object.assign({}, todo, {
completed: !todo.completed
})
}
return todo
})
})
default:
return state
}
}
```
上面代码能否变得更通俗易懂？这里的 `todos` 和 `visibilityFilter` 的更新看起来是相互独立的。有时 state 中的字段是相互依赖的，需要认真考虑，但在这个案例中我们可以把 `todos` 更新的业务逻辑拆分到一个单独的函数里：
```js
function todos(state = [], action) {
switch (action.type) {
case ADD_TODO:
return [
...state,
{
text: action.text,
completed: false
}
]
case TOGGLE_TODO:
return state.map((todo, index) => {
if (index === action.index) {
return Object.assign({}, todo, {
completed: !todo.completed
})
}
return todo
})
default:
return state
}
}
function todoApp(state = initialState, action) {
switch (action.type) {
case SET_VISIBILITY_FILTER:
return Object.assign({}, state, {
visibilityFilter: action.filter
})
case ADD_TODO:
return Object.assign({}, state, {
todos: todos(state.todos, action)
})
case TOGGLE_TODO:
return Object.assign({}, state, {
todos: todos(state.todos, action)
})
default:
return state
}
}
```
注意 `todos` 依旧接收 `state`，但它变成了一个数组！现在 `todoApp` 只把需要更新的一部分 state 传给 `todos` 函数，`todos` 函数自己确定如何更新这部分数据。**这就是所谓的 _reducer 合成_，它是开发 Redux 应用最基础的模式。**
下面深入探讨一下如何做 reducer 合成。能否抽出一个 reducer 来专门管理 `visibilityFilter`？当然可以：
首先引用, 让我们使用 [ES6 对象解构](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Operators/Destructuring_assignment) 去声明 `SHOW_ALL`:
```js
const { SHOW_ALL } = VisibilityFilters
```
接下来：
```js
function visibilityFilter(state = SHOW_ALL, action) {
switch (action.type) {
case SET_VISIBILITY_FILTER:
return action.filter
default:
return state
}
}
```
现在我们可以开发一个函数来做为主 reducer，它调用多个子 reducer 分别处理 state 中的一部分数据，然后再把这些数据合成一个大的单一对象。主 reducer 并不需要设置初始化时完整的 state。初始时，如果传入 `undefined`, 子 reducer 将负责返回它们的默认值。
```js
function todos(state = [], action) {
switch (action.type) {
case ADD_TODO:
return [
...state,
{
text: action.text,
completed: false
}
]
case TOGGLE_TODO:
return state.map((todo, index) => {
if (index === action.index) {
return Object.assign({}, todo, {
completed: !todo.completed
})
}
return todo
})
default:
return state
}
}
function visibilityFilter(state = SHOW_ALL, action) {
switch (action.type) {
case SET_VISIBILITY_FILTER:
return action.filter
default:
return state
}
}
function todoApp(state = {}, action) {
return {
visibilityFilter: visibilityFilter(state.visibilityFilter, action),
todos: todos(state.todos, action)
}
}
```
**注意每个 reducer 只负责管理全局 state 中它负责的一部分。每个 reducer 的 `state` 参数都不同，分别对应它管理的那部分 state 数据。**
现在看起来好多了！随着应用的膨胀，我们还可以将拆分后的 reducer 放到不同的文件中, 以保持其独立性并用于专门处理不同的数据域。
最后，Redux 提供了 [`combineReducers()`](../api/combineReducers.md) 工具类来做上面 `todoApp` 做的事情，这样就能消灭一些样板代码了。有了它，可以这样重构 `todoApp`：
```js
import { combineReducers } from 'redux'
const todoApp = combineReducers({
visibilityFilter,
todos
})
export default todoApp
```
注意上面的写法和下面完全等价：
```js
export default function todoApp(state = {}, action) {
return {
visibilityFilter: visibilityFilter(state.visibilityFilter, action),
todos: todos(state.todos, action)
}
}
```
你也可以给它们设置不同的 key，或者调用不同的函数。下面两种合成 reducer 方法完全等价：
```js
const reducer = combineReducers({
a: doSomethingWithA,
b: processB,
c: c
})
```
```js
function reducer(state = {}, action) {
return {
a: doSomethingWithA(state.a, action),
b: processB(state.b, action),
c: c(state.c, action)
}
}
```
[`combineReducers()`](../api/combineReducers.md) 所做的只是生成一个函数，这个函数来调用你的一系列 reducer，每个 reducer **根据它们的 key 来筛选出 state 中的一部分数据并处理**，然后这个生成的函数再将所有 reducer 的结果合并成一个大的对象。[没有任何魔法。](https://github.com/gaearon/redux/issues/428#issuecomment-129223274)正如其他 reducers，如果 combineReducers() 中包含的所有 reducers 都没有更改 state，那么也就不会创建一个新的对象。
> ##### ES6 用户使用注意
> `combineReducers` 接收一个对象，可以把所有顶级的 reducer 放到一个独立的文件中，通过 `export` 暴露出每个 reducer 函数，然后使用 `import * as reducers` 得到一个以它们名字作为 key 的 object：
> ```js
> import { combineReducers } from 'redux'
> import * as reducers from './reducers'
>
> const todoApp = combineReducers(reducers)
> ```
>
> 由于 `import *` 还是比较新的语法，为了避免[困惑](https://github.com/gaearon/redux/issues/428#issuecomment-129223274)，我们不会在本文档中使用它。但在一些社区示例中你可能会遇到它们。
## 源码
#### `reducers.js`
```js
import { combineReducers } from 'redux'
import {
ADD_TODO,
TOGGLE_TODO,
SET_VISIBILITY_FILTER,
VisibilityFilters
} from './actions'
const { SHOW_ALL } = VisibilityFilters
function visibilityFilter(state = SHOW_ALL, action) {
switch (action.type) {
case SET_VISIBILITY_FILTER:
return action.filter
default:
return state
}
}
function todos(state = [], action) {
switch (action.type) {
case ADD_TODO:
return [
...state,
{
text: action.text,
completed: false
}
]
case TOGGLE_TODO:
return state.map((todo, index) => {
if (index === action.index) {
return Object.assign({}, todo, {
completed: !todo.completed
})
}
return todo
})
default:
return state
}
}
const todoApp = combineReducers({
visibilityFilter,
todos
})
export default todoApp
```
## 下一步
接下来会学习 [创建 Redux store](Store.md)。store 能维持应用的 state，并在当你发起 action 的时候调用 reducer。
- 自述
- 介绍
- 动机
- 核心概念
- 三大原则
- 先前技术
- 学习资源
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- 示例：Todo List
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- 下一步
- 技巧
- 配置 Store
- 迁移到 Redux
- 使用对象展开运算符
- 减少样板代码
- 服务端渲染
- 编写测试
- 计算衍生数据
- 实现撤销重做
- 子应用隔离
- 组织 Reducer
- Reducer 基础概念
- Reducer 基础结构
- Reducer 逻辑拆分
- Reducer 重构示例
- combineReducers 用法
- combineReducers 进阶
- State 范式化
- 管理范式化数据
- Reducer 逻辑复用
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- 初始化 State
- 结合 Immutable.JS 使用 Redux
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