# 异步 Action
在 [基础教程](../basics/README.md) 中，我们创建了一个简单的 todo 应用。它只有同步操作。每当 dispatch action 时，state 会被立即更新。
在本教程中，我们将开发一个不同的，异步的应用。它将使用 Reddit API 来获取并显示指定 subreddit 下的帖子列表。那么 Redux 究竟是如何处理异步数据流的呢？
## Action
当调用异步 API 时，有两个非常关键的时刻：发起请求的时刻，和接收到响应的时刻（也可能是超时）。
这两个时刻都可能会更改应用的 state；为此，你需要 dispatch 普通的同步 action。一般情况下，每个 API 请求都需要 dispatch 至少三种 action：
- **一种通知 reducer 请求开始的 action。**
对于这种 action，reducer 可能会切换一下 state 中的 `isFetching` 标记。以此来告诉 UI 来显示加载界面。
- **一种通知 reducer 请求成功的 action。**
对于这种 action，reducer 可能会把接收到的新数据合并到 state 中，并重置 `isFetching`。UI 则会隐藏加载界面，并显示接收到的数据。
- **一种通知 reducer 请求失败的 action。**
对于这种 action，reducer 可能会重置 `isFetching`。另外，有些 reducer 会保存这些失败信息，并在 UI 里显示出来。
为了区分这三种 action，可能在 action 里添加一个专门的 `status` 字段作为标记位：
```js
{ type: 'FETCH_POSTS' }
{ type: 'FETCH_POSTS', status: 'error', error: 'Oops' }
{ type: 'FETCH_POSTS', status: 'success', response: { ... } }
```
又或者为它们定义不同的 type：
```js
{ type: 'FETCH_POSTS_REQUEST' }
{ type: 'FETCH_POSTS_FAILURE', error: 'Oops' }
{ type: 'FETCH_POSTS_SUCCESS', response: { ... } }
```
究竟使用带有标记位的同一个 action，还是多个 action type 呢，完全取决于你。这应该是你的团队共同达成的约定。使用多个 type 会降低犯错误的机率，但是如果你使用像 [redux-actions](https://github.com/acdlite/redux-actions) 这类的辅助库来生成 action 创建函数和 reducer 的话，这就完全不是问题了。
无论使用哪种约定，一定要在整个应用中保持统一。
在本教程中，我们将使用不同的 type 来做。
## 同步 Action 创建函数（Action Creator）
下面先定义几个同步的 action 类型 和 action 创建函数。比如，用户可以选择要显示的 subreddit：
#### `actions.js`
```js
export const SELECT_SUBREDDIT = 'SELECT_SUBREDDIT'
export function selectSubreddit(subreddit) {
return {
type: SELECT_SUBREDDIT,
subreddit
}
}
```
也可以按 "刷新" 按钮来更新它：
```js
export const INVALIDATE_SUBREDDIT = 'INVALIDATE_SUBREDDIT'
export function invalidatesubreddit(subreddit) {
return {
type: INVALIDATE_SUBREDDIT,
subreddit
}
}
```
这些是用户操作来控制的 action。也有另外一类 action，是由网络请求来控制。后面会介绍如何使用它们，现在，我们只是来定义它们。
当需要获取指定 subreddit 的帖子的时候，需要 dispatch `REQUEST_POSTS` action：
```js
export const REQUEST_POSTS = 'REQUEST_POSTS'
export function requestPosts(subreddit) {
return {
type: REQUEST_POSTS,
subreddit
}
}
```
把 `REQUEST_POSTS` 和 `SELECT_SUBREDDIT` 或 `INVALIDATE_SUBREDDIT` 分开很重要。虽然它们的发生有先后顺序，但随着应用变得复杂，有些用户操作（比如，预加载最流行的 subreddit，或者一段时间后自动刷新过期数据）后需要马上请求数据。路由变化时也可能需要请求数据，所以一开始如果把请求数据和特定的 UI 事件耦合到一起是不明智的。
最后，当收到请求响应时，我们会 dispatch `RECEIVE_POSTS`：
```js
export const RECEIVE_POSTS = 'RECEIVE_POSTS'
export function receivePosts(subreddit, json) {
return {
type: RECEIVE_POSTS,
subreddit,
posts: json.data.children.map(child => child.data),
receivedAt: Date.now()
}
}
```
以上就是现在需要知道的所有内容。稍后会介绍如何把 dispatch action 与网络请求结合起来。
> ##### 错误处理须知
> 在实际应用中，网络请求失败时也需要 dispatch action。虽然在本教程中我们并不做错误处理，但是这个 [真实场景的案例](../introduction/Examples.md#real-world) 会演示一种实现方案。
## 设计 state 结构
就像在基础教程中，在功能开发前你需要 [设计应用的 state 结构](../basics/Reducers.md#designing-the-state-shape)。在写异步代码的时候，需要考虑更多的 state，所以我们要仔细考虑一下。
这部分内容通常让初学者感到迷惑，因为选择哪些信息才能清晰地描述异步应用的 state 并不直观，还有怎么用一个树来把这些信息组织起来。
我们以最通用的案例来打头：列表。Web 应用经常需要展示一些内容的列表。比如，帖子的列表，朋友的列表。首先要明确应用要显示哪些列表。然后把它们分开储存在 state 中，这样你才能对它们分别做缓存并且在需要的时候再次请求更新数据。
"Reddit 头条" 应用会长这个样子：
```js
{
selectedsubreddit: 'frontend',
postsBySubreddit: {
frontend: {
isFetching: true,
didInvalidate: false,
items: []
},
reactjs: {
isFetching: false,
didInvalidate: false,
lastUpdated: 1439478405547,
items: [
{
id: 42,
title: 'Confusion about Flux and Relay'
},
{
id: 500,
title: 'Creating a Simple Application Using React JS and Flux Architecture'
}
]
}
}
}
```
下面列出几个要点：
- 分开存储 subreddit 信息，是为了缓存所有 subreddit。当用户来回切换 subreddit 时，可以立即更新，同时在不需要的时候可以不请求数据。不要担心把所有帖子放到内存中（会浪费内存）：除非你需要处理成千上万条帖子，同时用户还很少关闭标签页，否则你不需要做任何清理。
- 每个帖子的列表都需要使用 `isFetching` 来显示进度条，`didInvalidate` 来标记数据是否过期，`lastUpdated` 来存放数据最后更新时间，还有 `items` 存放列表信息本身。在实际应用中，你还需要存放 `fetchedPageCount` 和 `nextPageUrl` 这样分页相关的 state。
> ##### 嵌套内容须知
> 在这个示例中，接收到的列表和分页信息是存在一起的。但是，这种做法并不适用于有互相引用的嵌套内容的场景，或者用户可以编辑列表的场景。想像一下用户需要编辑一个接收到的帖子，但这个帖子在 state tree 的多个位置重复出现。这会让开发变得非常困难。
> 如果你有嵌套内容，或者用户可以编辑接收到的内容，你需要把它们分开存放在 state 中，就像数据库中一样。在分页信息中，只使用它们的 ID 来引用。这可以让你始终保持数据更新。[真实场景的案例](../introduction/Examples.md#real-world) 中演示了这种做法，结合 [normalizr](https://github.com/gaearon/normalizr) 来把嵌套的 API 响应数据范式化，最终的 state 看起来是这样：
> ```js
> {
> selectedsubreddit: 'frontend',
> entities: {
> users: {
> 2: {
> id: 2,
> name: 'Andrew'
> }
> },
> posts: {
> 42: {
> id: 42,
> title: 'Confusion about Flux and Relay',
> author: 2
> },
> 100: {
> id: 100,
> title: 'Creating a Simple Application Using React JS and Flux Architecture',
> author: 2
> }
> }
> },
> postsBySubreddit: {
> frontend: {
> isFetching: true,
> didInvalidate: false,
> items: []
> },
> reactjs: {
> isFetching: false,
> didInvalidate: false,
> lastUpdated: 1439478405547,
> items: [ 42, 100 ]
> }
> }
> }
> ```
> 在本教程中，我们不会对内容进行范式化，但是在一个复杂些的应用中你可能需要使用。
## 处理 Action
在讲 dispatch action 与网络请求结合使用细节前，我们为上面定义的 action 开发一些 reducer。
> ##### Reducer 组合须知
> 这里，我们假设你已经学习过 [`combineReducers()`](../api/combineReducers.md) 并理解 reducer 组合，还有 [基础章节](../basics/README.md) 中的 [拆分 Reducer](../basics/Reducers.md#splitting-reducers)。如果还没有，请 [先学习](../basics/Reducers.md#splitting-reducers)。
#### `reducers.js`
```js
import { combineReducers } from 'redux'
import {
SELECT_SUBREDDIT,
INVALIDATE_SUBREDDIT,
REQUEST_POSTS,
RECEIVE_POSTS
} from '../actions'
function selectedsubreddit(state = 'reactjs', action) {
switch (action.type) {
case SELECT_SUBREDDIT:
return action.subreddit
default:
return state
}
}
function posts(
state = {
isFetching: false,
didInvalidate: false,
items: []
},
action
) {
switch (action.type) {
case INVALIDATE_SUBREDDIT:
return Object.assign({}, state, {
didInvalidate: true
})
case REQUEST_POSTS:
return Object.assign({}, state, {
isFetching: true,
didInvalidate: false
})
case RECEIVE_POSTS:
return Object.assign({}, state, {
isFetching: false,
didInvalidate: false,
items: action.posts,
lastUpdated: action.receivedAt
})
default:
return state
}
}
function postsBySubreddit(state = {}, action) {
switch (action.type) {
case INVALIDATE_SUBREDDIT:
case RECEIVE_POSTS:
case REQUEST_POSTS:
return Object.assign({}, state, {
[action.subreddit]: posts(state[action.subreddit], action)
})
default:
return state
}
}
const rootReducer = combineReducers({
postsBySubreddit,
selectedsubreddit
})
export default rootReducer
```
上面代码有两个有趣的点：
- 使用 ES6 计算属性语法，使用 `Object.assign()` 来简洁高效地更新 `state[action.subreddit]`。这个：
```js
return Object.assign({}, state, {
[action.subreddit]: posts(state[action.subreddit], action)
})
```
与下面代码等价：
```js
let nextState = {}
nextState[action.subreddit] = posts(state[action.subreddit], action)
return Object.assign({}, state, nextState)
```
- 我们提取出 `posts(state, action)` 来管理指定帖子列表的 state。这就是 [reducer 组合](../basics/Reducers.md#splitting-reducers) ！我们还可以借此机会把 reducer 分拆成更小的 reducer，这种情况下，我们把对象内列表的更新代理到了 `posts` reducer 上。在 [真实场景的案例](../introduction/Examples.md#real-world) 中甚至更进一步，里面介绍了如何做一个 reducer 工厂来生成参数化的分页 reducer。
记住 reducer 只是函数而已，所以你可以尽情使用函数组合和高阶函数这些特性。
## 异步 action 创建函数
最后，如何把 [之前定义](#synchronous-action-creators) 的同步 action 创建函数和网络请求结合起来呢？标准的做法是使用 [Redux Thunk 中间件](https://github.com/gaearon/redux-thunk)。要引入 `redux-thunk` 这个专门的库才能使用。我们 [后面](Middleware.md) 会介绍 middleware 大体上是如何工作的；目前，你只需要知道一个要点：通过使用指定的 middleware，action 创建函数除了返回 action 对象外还可以返回函数。这时，这个 action 创建函数就成为了 [thunk](https://en.wikipedia.org/wiki/Thunk)。
当 action 创建函数返回函数时，这个函数会被 Redux Thunk middleware 执行。这个函数并不需要保持纯净；它还可以带有副作用，包括执行异步 API 请求。这个函数还可以 dispatch action，就像 dispatch 前面定义的同步 action 一样。
我们仍可以在 `actions.js` 里定义这些特殊的 thunk action 创建函数。
#### `actions.js`
```js
import fetch from 'cross-fetch'
export const REQUEST_POSTS = 'REQUEST_POSTS'
function requestPosts(subreddit) {
return {
type: REQUEST_POSTS,
subreddit
}
}
export const RECEIVE_POSTS = 'RECEIVE_POSTS'
function receivePosts(subreddit, json) {
return {
type: RECEIVE_POSTS,
subreddit,
posts: json.data.children.map(child => child.data),
receivedAt: Date.now()
}
}
export const INVALIDATE_SUBREDDIT = ‘INVALIDATE_SUBREDDIT’
export function invalidateSubreddit(subreddit) {
return {
type: INVALIDATE_SUBREDDIT,
subreddit
}
}
// 来看一下我们写的第一个 thunk action 创建函数！
// 虽然内部操作不同，你可以像其它 action 创建函数 一样使用它：
// store.dispatch(fetchPosts('reactjs'))
export function fetchPosts(subreddit) {
// Thunk middleware 知道如何处理函数。
// 这里把 dispatch 方法通过参数的形式传给函数，
// 以此来让它自己也能 dispatch action。
return function (dispatch) {
// 首次 dispatch：更新应用的 state 来通知
// API 请求发起了。
dispatch(requestPosts(subreddit))
// thunk middleware 调用的函数可以有返回值，
// 它会被当作 dispatch 方法的返回值传递。
// 这个案例中，我们返回一个等待处理的 promise。
// 这并不是 redux middleware 所必须的，但这对于我们而言很方便。
return fetch(`http://www.subreddit.com/r/${subreddit}.json`)
.then(
response => response.json(),
// 不要使用 catch，因为会捕获
// 在 dispatch 和渲染中出现的任何错误，
// 导致 'Unexpected batch number' 错误。
// https://github.com/facebook/react/issues/6895
error => console.log('An error occurred.', error)
)
.then(json =>
// 可以多次 dispatch！
// 这里，使用 API 请求结果来更新应用的 state。
dispatch(receivePosts(subreddit, json))
)
}
}
```
> ##### `fetch` 使用须知
> 本示例使用了 [`fetch` API](https://developer.mozilla.org/en/docs/Web/API/Fetch_API)。它是替代 `XMLHttpRequest` 用来发送网络请求的非常新的 API。由于目前大多数浏览器原生还不支持它，建议你使用 [`cross_fetch`](https://github.com/lquixada/cross-fetch) 库：
> ```js
> // 每次使用 `fetch` 前都这样调用一下
> import fetch from 'cross_fetch'
> ```
> 在底层，它在浏览器端使用 [`whatwg-fetch` polyfill](https://github.com/github/fetch)，在服务器端使用 [`node-fetch`](https://github.com/bitinn/node-fetch)，所以如果当你把应用改成 [同构](https://medium.com/@mjackson/universal-javascript-4761051b7ae9) 时，并不需要改变 API 请求。
> 注意，`fetch` polyfill 假设你已经使用了 [Promise](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Promise) 的 polyfill。确保你使用 Promise polyfill 的一个最简单的办法是在所有应用代码前启用 Babel 的 ES6 polyfill：
> ```js
> // 在应用中其它任何代码执行前调用一次
> import 'babel-polyfill'
> ```
我们是如何在 dispatch 机制中引入 Redux Thunk middleware 的呢？我们使用了 [`applyMiddleware()`](../api/applyMiddleware.md)，如下：
#### `index.js`
```js
import thunkMiddleware from 'redux-thunk'
import { createLogger } from 'redux-logger'
import { createStore, applyMiddleware } from 'redux'
import { selectSubreddit, fetchPosts } from './actions'
import rootReducer from './reducers'
const loggerMiddleware = createLogger()
const store = createStore(
rootReducer,
applyMiddleware(
thunkMiddleware, // 允许我们 dispatch() 函数
loggerMiddleware // 一个很便捷的 middleware，用来打印 action 日志
)
)
store.dispatch(selectSubreddit('reactjs'))
store.dispatch(fetchPosts('reactjs')).then(() => console.log(store.getState()))
```
thunk 的一个优点是它的结果可以再次被 dispatch：
#### `actions.js`
```js
import fetch from 'cross-fetch'
export const REQUEST_POSTS = 'REQUEST_POSTS'
function requestPosts(subreddit) {
return {
type: REQUEST_POSTS,
subreddit
}
}
export const RECEIVE_POSTS = 'RECEIVE_POSTS'
function receivePosts(subreddit, json) {
return {
type: RECEIVE_POSTS,
subreddit,
posts: json.data.children.map(child => child.data),
receivedAt: Date.now()
}
}
export const INVALIDATE_SUBREDDIT = 'INVALIDATE_SUBREDDIT'
export function invalidateSubreddit(subreddit) {
return {
type: INVALIDATE_SUBREDDIT,
subreddit
}
}
function fetchPosts(subreddit) {
return dispatch => {
dispatch(requestPosts(subreddit))
return fetch(`http://www.reddit.com/r/${subreddit}.json`)
.then(response => response.json())
.then(json => dispatch(receivePosts(subreddit, json)))
}
}
function shouldFetchPosts(state, subreddit) {
const posts = state.postsBySubreddit[subreddit]
if (!posts) {
return true
} else if (posts.isFetching) {
return false
} else {
return posts.didInvalidate
}
}
export function fetchPostsIfNeeded(subreddit) {
// 注意这个函数也接收了 getState() 方法
// 它让你选择接下来 dispatch 什么。
// 当缓存的值是可用时，
// 减少网络请求很有用。
return (dispatch, getState) => {
if (shouldFetchPosts(getState(), subreddit)) {
// 在 thunk 里 dispatch 另一个 thunk！
return dispatch(fetchPosts(subreddit))
} else {
// 告诉调用代码不需要再等待。
return Promise.resolve()
}
}
}
```
这可以让我们逐步开发复杂的异步控制流，同时保持代码整洁如初：
#### `index.js`
```js
store
.dispatch(fetchPostsIfNeeded('reactjs'))
.then(() => console.log(store.getState()))
```
> ##### 服务端渲染须知
> 异步 action 创建函数对于做服务端渲染非常方便。你可以创建一个 store，dispatch 一个异步 action 创建函数，这个 action 创建函数又 dispatch 另一个异步 action 创建函数来为应用的一整块请求数据，同时在 Promise 完成和结束时才 render 界面。然后在 render 前，store 里就已经存在了需要用的 state。
[Thunk middleware](https://github.com/gaearon/redux-thunk) 并不是 Redux 处理异步 action 的唯一方式：
- 你可以使用 [redux-promise](https://github.com/acdlite/redux-promise) 或者 [redux-promise-middleware](https://github.com/pburtchaell/redux-promise-middleware) 来 dispatch Promise 来替代函数。
- 你可以使用 [redux-observable](https://github.com/redux-observable/redux-observable) 来 dispatch Observable。
- 你可以使用 [redux-saga](https://github.com/yelouafi/redux-saga/) 中间件来创建更加复杂的异步 action。
- 你可以使用 [redux-pack](https://github.com/lelandrichardson/redux-pack) 中间件 dispatch 基于 Promise 的异步 Action。
- 你甚至可以写一个自定义的 middleware 来描述 API 请求，就像这个 [真实场景的案例](../introduction/Examples.md#real-world) 中的做法一样。
你也可以先尝试一些不同做法，选择喜欢的，并使用下去，不论有没有使用到 middleware 都行。
## 连接到 UI
Dispatch 同步 action 与异步 action 间并没有区别，所以就不展开讨论细节了。参照 [搭配 React](../basics/UsageWithReact.md) 获得 React 组件中使用 Redux 的介绍。参照 [示例：Reddit API](ExampleRedditAPI.md) 来获取本例的完整代码。
## 下一步
阅读 [异步数据流](AsyncFlow.md) 来整理一下异步 action 是如何适用于 Redux 数据流的。
- 自述
- 介绍
- 动机
- 核心概念
- 三大原则
- 先前技术
- 学习资源
- 生态系统
- 示例
- 基础
- Action
- Reducer
- Store
- 数据流
- 搭配 React
- 示例：Todo List
- 高级
- 异步 Action
- 异步数据流
- Middleware
- 搭配 React Router
- 示例：Reddit API
- 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
- 不可变更新模式
- 初始化 State
- 结合 Immutable.JS 使用 Redux
- 常见问题
- 综合
- Reducer
- 组织 State
- 创建 Store
- Action
- 不可变数据
- 代码结构
- 性能
- 设计哲学
- React Redux
- 其它
- 排错
- 词汇表
- API 文档
- createStore
- Store
- combineReducers
- applyMiddleware
- bindActionCreators
- compose
- react-redux 文档
- API
- 排错