本文主要讲述三方面内容：

• Redux 背后的设计思想
• 最佳实践
• 简单实现 redux

在讲设计思想前，先简单讲下 Redux 是什么？我们为什么要用 Redux？

Redux 是什么？

Redux 是 JavaScript 状态容器，能提供可预测化的状态管理。

它认为：

• 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。

我们先来看看“状态容器”、“视图与状态一一对应”以及“一个对象”这三个概念的具体体现。

如上图，Store 是 Redux 中的状态容器，它里面存储着所有的状态数据，每个状态都跟一个视图一一对应。

Redux 也规定，一个 State 对应一个 View。只要 State 相同，View 就相同，知道了 State，就知道 View 是什么样，反之亦然。

比如，当前页面分三种状态：loading（加载中）、success（加载成功）或者 error（加载失败），那么这三个就分别唯一对应着一种视图。

现在我们对“状态容器”以及“视图与状态一一对应”有所了解了，那么 Redux 是怎么实现可预测化的呢？我们再来看下 Redux 的工作流程。

首先，我们看下几个核心概念：

• Store：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。
• 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。
• 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 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，所以我们定义一个函数来生成 Action，这个函数就叫 Action Creator。
• 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。
• dispatch：是 View 发出 Action 的唯一方法。

然后我们过下整个工作流程：

1. 首先，用户（通过 View）发出 Action，发出方式就用到了 dispatch 方法。
2. 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
3. State 一旦有变化，Store 就会调用监听函数，来更新 View。

到这儿为止，一次用户交互流程结束。可以看到，在整个流程中数据都是单向流动的，这种方式保证了流程的清晰。

为什么要用 Redux？

前端复杂性的根本原因是大量无规律的交互和异步操作。

变化和异步操作的相同作用都是改变了当前 View 的状态，但是它们的无规律性导致了前端的复杂，而且随着代码量越来越大，我们要维护的状态也越来越多。

我们很容易就对这些状态何时发生、为什么发生以及怎么发生的失去控制。那么怎样才能让这些状态变化能被我们预先掌握，可以复制追踪呢？

这就是 Redux 设计的动机所在。

Redux 试图让每个 State 变化都是可预测的，将应用中所有的动作与状态都统一管理，让一切有据可循。

如上图所示，如果我们的页面比较复杂，又没有用任何数据层框架的话，就是图片上这个样子：交互上存在父子、子父、兄弟组件间通信，数据也存在跨层、反向的数据流。

这样的话，我们维护起来就会特别困难，那么我们理想的应用状态是什么样呢？看下图：

架构层面上讲，我们希望 UI 跟数据和逻辑分离，UI 只负责渲染，业务和逻辑交由其它部分处理，从数据流向方面来说, 单向数据流确保了整个流程清晰。

我们之前的操作可以复制、追踪出来，这也是 Redux 的主要设计思想。

综上，Redux 可以做到：

• 每个 State 变化可预测。
• 动作与状态统一管理。

Redux 思想追溯

Redux 作者在 Redux.js 官方文档 Motivation 一章的最后一段明确提到：

Following in the steps of Flux, CQRS, and Event Sourcing , Redux attempts to make state mutations predictable by imposing certain restrictions on how and when updates can happen.

我们就先了解下 Flux、CQRS、ES（Event Sourcing 事件溯源）这几个概念。

什么是 ES？

• 不是保存对象的最新状态，而是保存对象产生的事件。
• 通过事件追溯得到对象最新状态。

举个例子：我们平常记账有两种方式，直接记录每次账单的结果或者记录每次的收入/支出，那么我们自己计算的话也可以得到结果，ES 就是后者。

与传统增删改查关系式存储的区别：

• 传统的增删是以结果为导向的数据存储，ES 是以过程为导向存储。
• CRUD 是直接对库进行操作。
• ES 是在库里存了一系列事件的集合，不直接对库里记录进行更改。

优点：

• 高性能：事件是不可更改的，存储的时候并且只做插入操作，也可以设计成独立、简单的对象。所以存储事件的成本较低且效率较高，扩展起来也非常方便。
• 简化存储：事件用于描述系统内发生的事情，我们可以考虑用事件存储代替复杂的关系存储。
• 溯源：正因为事件是不可更改的，并且记录了所有系统内发生的事情，我们能用它来跟踪问题、重现错误，甚至做备份和还原。

缺点：

• 事件丢失：因为 ES 存储都是基于事件的，所以一旦事件丢失就很难保证数据的完整性。
• 修改时必须兼容老结构：指的是因为老的事件不可变，所以当业务变动的时候新的事件必须兼容老结构。

CQRS（Command Query Responsibility Segregation）是什么？

顾名思义，“命令与查询职责分离”–>”读写分离”。

整体的思想是把 Query 操作和 Command 操作分成两块独立的库来维护，当事件库有更新时，再来同步读取数据库。

看下 Query 端，只是对数据库的简单读操作。然后 Command 端，是对事件进行简单的存储，同时通知 Query 端进行数据更新，这个地方就用到了 ES。

优点：

• CQ 两端分离，各自独立。
• 技术代码和业务代码完全分离。

缺点：

• 强依赖高性能可靠的分布式消息队列。

Flux 是什么？

Flux 是一种架构思想，下面过程中，数据总是“单向流动”，任何相邻的部分都不会发生数据的“双向流动”，这保证了流程的清晰。Flux 的最大特点，就是数据的“单向流动”。

1. 用户访问 View。
2. View 发出用户的 Action。
3. Dispatcher 收到 Action，要求 Store 进行相应的更新。
4. Store 更新后，发出一个“change”事件。

介绍完以上之后，我们来整体做一下对比。

CQRS 与 Flux

相同：当数据在 write side 发生更改时，一个更新事件会被推送到 read side，通过绑定事件的回调，read side 得知数据已更新，可以选择是否重新读取数据。

差异：在 CQRS 中，write side 和 read side 分属于两个不同的领域模式，各自的逻辑封装和隔离在各自的 Model 中，而在 Flux 里，业务逻辑都统一封装在 Store 中。

Redux 与 Flux

Redux 是 Flux 思想的一种实现，同时又在其基础上做了改进。Redux 还是秉承了 Flux 单向数据流、Store 是唯一的数据源的思想。

最大的区别：

1. Redux 只有一个 Store。

Flux 中允许有多个 Store，但是 Redux 中只允许有一个，相较于 Flux，一个 Store 更加清晰，容易管理。Flux 里面会有多个 Store 存储应用数据，并在 Store 里面执行更新逻辑，当 Store 变化的时候再通知 controller-view 更新自己的数据；Redux 将各个 Store 整合成一个完整的 Store，并且可以根据这个 Store 推导出应用完整的 State。

同时 Redux 中更新的逻辑也不在 Store 中执行而是放在 Reducer 中。单一 Store 带来的好处是，所有数据结果集中化，操作时的便利，只要把它传给最外层组件，那么内层组件就不需要维持 State，全部经父级由 props 往下传即可。子组件变得异常简单。

2. Redux 中没有 Dispatcher 的概念。

Redux 去除了这个 Dispatcher，使用 Store 的 Store.dispatch()方法来把 action 传给 Store，由于所有的 action 处理都会经过这个 Store.dispatch()方法，Redux 聪明地利用这一点，实现了与 Koa、RubyRack 类似的 Middleware 机制。Middleware 可以让你在 dispatch action 后，到达 Store 前这一段拦截并插入代码，可以任意操作 action 和 Store。很容易实现灵活的日志打印、错误收集、API 请求、路由等操作。

除了以上，Redux 相对 Flux 而言还有以下特性和优点：

1. 文档清晰，编码统一。
2. 逆天的 DevTools，可以让应用像录像机一样反复录制和重放。

Redux 的最佳实践

官网 (opens new window)中对最佳实践总结的很到位，我们重点总结下以下几个:

• 用对象展开符增加代码可读性。
• 区分 smart component（know the State）和 dump component（完全不需要关心 State）。
• component 里不要出现任何 async calls，交给 action creator 来做。
• Reducer 尽量简单，复杂的交给 action creator。
• Reducer 里 return state 的时候，不要改动之前 State，请返回新的。
• immutable.js 配合效果很好（但同时也会带来强侵入性，可以结合实际项目考虑）。
• action creator 里，用 promise/async/await 以及 Redux-thunk（redux-saga）来帮助你完成想要的功能。
• action creators 和 Reducer 请用 pure 函数。
• 请慎重选择组件树的哪一层使用 connected component(连接到 Store)，通常是比较高层的组件用来和 Store 沟通，最低层组件使用这防止太长的 prop chain。
• 请慎用自定义的 Redux-middleware，错误的配置可能会影响到其他 middleware.
• 有些时候有些项目你并不需要 Redux（毕竟引入 Redux 会增加一些额外的工作量）

简单实现 Redux

前言

记得开始接触 react 技术栈的时候，最难理解的地方就是 redux。全是新名词：reducer、store、dispatch、middleware 等等，我就理解 state 一个名词。
网上找的 redux 文章，要不有一本书的厚度，要不很玄乎，晦涩难懂，越看越觉得难，越看越怕，信心都没有了！
花了很长时间熟悉 redux，慢慢的发现它其实真的很简单。本章不会把 redux 的各种概念，名词解释一遍，这样和其他教程没有任何区别，没有太大意义。我会带大家从零实现一个完整的 redux，让大家知其然，知其所以然。
开始前，你必须知道一些事情：

• redux 和 react 没有关系，redux 可以用在任何框架中，忘掉 react。
• connect 不属于 redux，它其实属于 react-redux，请先忘掉它，下一章节，我们会介绍它。
• 请一定先忘记 reducer、store、dispatch、middleware 等等这些名词。
• redux 是一个状态管理器。

Let's Go！

状态管理器

简单的状态管理器

redux 是一个状态管理器，那什么是状态呢？状态就是数据，比如计数器中的 count。

let state = {
  count: 1,
};

我们来使用下状态

console.log(state.count);

我们来修改下状态

state.count = 2;

好了，现在我们实现了状态（计数）的修改和使用了。

读者：你当我傻吗？你说的这个谁不知道？捶你 👊！ 笔者：哎哎哎，别打我！有话好好说！redux 核心就是这个呀！我们一步一步扩展开来嘛！

当然上面的有一个很明显的问题：修改 count 之后，使用 count 的地方不能收到通知。我们可以使用发布-订阅模式来解决这个问题。

/*------count 的发布订阅者实践------*/
let state = {
  count: 1,
};
let listeners = [];
/*订阅*/
function subscribe(listener) {
  listeners.push(listener);
}
function changeCount(count) {
  state.count = count;
  /*当 count 改变的时候，我们要去通知所有的订阅者*/
  for (let i = 0; i < listeners.length; i++) {
    const listener = listeners[i];
    listener();
  }
}

我们来尝试使用下这个简单的计数状态管理器。

/*来订阅一下，当 count 改变的时候，我要实时输出新的值*/
subscribe(() => {
  console.log(state.count);
});
/*我们来修改下 state，当然我们不能直接去改 state 了，我们要通过 changeCount 来修改*/
changeCount(2);
changeCount(3);
changeCount(4);

现在我们可以看到，我们修改 count 的时候，会输出相应的 count 值。

现在有两个新的问题摆在我们面前

• 这个状态管理器只能管理 count，不通用
• 公共的代码要封装起来

我们尝试来解决这个问题，把公共的代码封装起来

const createStore = function (initState) {
  let state = initState;
  let listeners = [];
  /*订阅*/
  function subscribe(listener) {
    listeners.push(listener);
  }
  function changeState(newState) {
    state = newState;
    /*通知*/
    for (let i = 0; i < listeners.length; i++) {
      const listener = listeners[i];
      listener();
    }
  }
  function getState() {
    return state;
  }
  return {
    subscribe,
    changeState,
    getState,
  };
};

我们来使用这个状态管理器管理多个状态 counter 和 info 试试

let initState = {
  counter: {
    count: 0,
  },
  info: {
    name: "",
    description: "",
  },
};
let store = createStore(initState);
store.subscribe(() => {
  let state = store.getState();
  console.log(`${state.info.name}：${state.info.description}`);
});
store.subscribe(() => {
  let state = store.getState();
  console.log(state.counter.count);
});
store.changeState({
  ...store.getState(),
  info: {
    name: "前端九部",
    description: "我们都是前端爱好者！",
  },
});
store.changeState({
  ...store.getState(),
  counter: {
    count: 1,
  },
});

到这里我们完成了一个简单的状态管理器。
这里需要理解的是  createStore，提供了  changeState，getState，subscribe  三个能力。
本小节完整源码见  demo-1 (opens new window)

有计划的状态管理器

我们用上面的状态管理器来实现一个自增，自减的计数器。

let initState = {
  count: 0,
};
let store = createStore(initState);
store.subscribe(() => {
  let state = store.getState();
  console.log(state.count);
});
/*自增*/
store.changeState({
  count: store.getState().count + 1,
});
/*自减*/
store.changeState({
  count: store.getState().count - 1,
});
/*我想随便改*/
store.changeState({
  count: "abc",
});

你一定发现了问题，count 被改成了字符串  abc，因为我们对 count 的修改没有任何约束，任何地方，任何人都可以修改。
我们需要约束，不允许计划外的 count 修改，我们只允许 count 自增和自减两种改变方式！
那我们分两步来解决这个问题

1. 制定一个 state 修改计划，告诉 store，我的修改计划是什么。
2. 修改 store.changeState 方法，告诉它修改 state 的时候，按照我们的计划修改。

我们来设置一个 plan 函数，接收现在的 state，和一个 action，返回经过改变后的新的 state。

/*注意：action = {type:'',other:''}, action 必须有一个 type 属性*/
function plan(state, action) {
  switch (action.type) {
    case "INCREMENT":
      return {
        ...state,
        count: state.count + 1,
      };
    case "DECREMENT":
      return {
        ...state,
        count: state.count - 1,
      };
    default:
      return state;
  }
}

我们把这个计划告诉 store，store.changeState 以后改变 state 要按照我的计划来改。

/*增加一个参数 plan*/
const createStore = function (plan, initState) {
  let state = initState;
  let listeners = [];
  function subscribe(listener) {
    listeners.push(listener);
  }
  function changeState(action) {
    /*请按照我的计划修改 state*/

    state = plan(state, action);
    for (let i = 0; i < listeners.length; i++) {
      const listener = listeners[i];
      listener();
    }
  }
  function getState() {
    return state;
  }
  return {
    subscribe,
    changeState,
    getState,
  };
};

我们来尝试使用下新的 createStore 来实现自增和自减

let initState = {
  count: 0,
};
/*把plan函数*/
let store = createStore(plan, initState);
store.subscribe(() => {
  let state = store.getState();
  console.log(state.count);
});
/*自增*/
store.changeState({
  type: "INCREMENT",
});
/*自减*/
store.changeState({
  type: "DECREMENT",
});
/*我想随便改 计划外的修改是无效的！*/
store.changeState({
  count: "abc",
});

到这里为止，我们已经实现了一个有计划的状态管理器！
我们商量一下吧？我们给 plan 和 changeState 改下名字好不好？**plan 改成 reducer，changeState 改成 dispatch！**不管你同不同意，我都要换，因为新名字比较厉害（其实因为 redux 是这么叫的）!
本小节完整源码见  demo-2 (opens new window)

多文件协作

reducer 的拆分和合并

这一小节我们来处理下 reducer 的问题。啥问题？
我们知道 reducer 是一个计划函数，接收老的 state，按计划返回新的 state。那我们项目中，有大量的 state，每个 state 都需要计划函数，如果全部写在一起会是啥样子呢？
所有的计划写在一个 reducer 函数里面，会导致 reducer 函数及其庞大复杂。按经验来说，我们肯定会按组件维度来拆分出很多个 reducer 函数，然后通过一个函数来把他们合并起来。
我们来管理两个 state，一个 counter，一个 info。

let state = {
  counter: {
    count: 0,
  },
  info: {
    name: "前端九部",
    description: "我们都是前端爱好者！",
  },
};

他们各自的 reducer

/*counterReducer, 一个子reducer*/
/*注意：counterReducer 接收的 state 是 state.counter*/
function counterReducer(state, action) {
  switch (action.type) {
    case "INCREMENT":
      return {
        ...state,
        count: state.count + 1,
      };
    case "DECREMENT":
      return {
        ...state,
        count: state.count - 1,
      };
    default:
      return state;
  }
}

/*InfoReducer，一个子reducer*/
/*注意：countReducer 接收的 state 是 state.info*/
function InfoReducer(state, action) {
  switch (action.type) {
    case "SET_NAME":
      return {
        ...state,
        name: action.name,
      };
    case "SET_DESCRIPTION":
      return {
        ...state,
        description: action.description,
      };
    default:
      return state;
  }
}

那我们用 combineReducers 函数来把多个 reducer 函数合并成一个 reducer 函数。大概这样用

const reducer = combineReducers({
  counter: counterReducer,
  info: InfoReducer,
});

我们尝试实现下 combineReducers 函数

function combineReducers(reducers) {
  /* reducerKeys = ['counter', 'info']*/
  const reducerKeys = Object.keys(reducers);
  /*返回合并后的新的reducer函数*/
  return function combination(state = {}, action) {
    /*生成的新的state*/
    const nextState = {};
    /*遍历执行所有的reducers，整合成为一个新的state*/
    for (let i = 0; i < reducerKeys.length; i++) {
      const key = reducerKeys[i];
      const reducer = reducers[key];
      /*之前的 key 的 state*/
      const previousStateForKey = state[key];
      /*执行 分 reducer，获得新的state*/
      const nextStateForKey = reducer(previousStateForKey, action);
      nextState[key] = nextStateForKey;
    }
    return nextState;
  };
}

我们来尝试下 combineReducers 的威力吧

const reducer = combineReducers({
  counter: counterReducer,
  info: InfoReducer,
});
let initState = {
  counter: {
    count: 0,
  },
  info: {
    name: "前端九部",
    description: "我们都是前端爱好者！",
  },
};
let store = createStore(reducer, initState);
store.subscribe(() => {
  let state = store.getState();
  console.log(state.counter.count, state.info.name, state.info.description);
});
/*自增*/
store.dispatch({
  type: "INCREMENT",
});
/*修改 name*/
store.dispatch({
  type: "SET_NAME",
  name: "前端九部2号",
});

本小节完整源码见  demo-3 (opens new window)

state 的拆分和合并

上一小节，我们把 reducer 按组件维度拆分了，通过 combineReducers 合并了起来。但是还有个问题， state 我们还是写在一起的，这样会造成 state 树很庞大，不直观，很难维护。我们需要拆分，一个 state，一个 reducer 写一块。
这一小节比较简单，我就不卖关子了，用法大概是这样（注意注释）

/* counter 自己的 state 和 reducer 写在一起*/
let initState = {
  count: 0,
};
function counterReducer(state, action) {
  /*注意：如果 state 没有初始值，那就给他初始值！！*/

  if (!state) {
    state = initState;
  }
  switch (action.type) {
    case "INCREMENT":
      return {
        ...state,
        count: state.count + 1,
      };
    default:
      return state;
  }
}

我们修改下 createStore 函数，增加一行  dispatch({ type: Symbol() })

const createStore = function (reducer, initState) {
  let state = initState;
  let listeners = [];
  function subscribe(listener) {
    listeners.push(listener);
  }
  function dispatch(action) {
    state = reducer(state, action);
    for (let i = 0; i < listeners.length; i++) {
      const listener = listeners[i];
      listener();
    }
  }
  function getState() {
    return state;
  }
  /* 注意！！！只修改了这里，用一个不匹配任何计划的 type，来获取初始值 */
  dispatch({ type: Symbol() });
  return {
    subscribe,
    dispatch,
    getState,
  };
};

我们思考下这行可以带来什么效果？

1. createStore 的时候，用一个不匹配任何 type 的 action，来触发  state = reducer(state, action)
2. 因为 action.type 不匹配，每个子 reducer 都会进到 default 项，返回自己初始化的 state，这样就获得了初始化的 state 树了。

你可以试试

/*这里没有传 initState 哦 */
const store = createStore(reducer);
/*这里看看初始化的 state 是什么*/
console.dir(store.getState());

本小节完整源码见  demo-4 (opens new window)

到这里为止，我们已经实现了一个七七八八的 redux 啦！

中间件 middleware

中间件 middleware 是 redux 中最难理解的地方。但是我挑战一下用最通俗的语言来讲明白它。如果你看完这一小节，还没明白中间件是什么，不知道如何写一个中间件，那就是我的锅了！

中间件是对 dispatch 的扩展，或者说重写，增强 dispatch 的功能！

记录日志

我现在有一个需求，在每次修改 state 的时候，记录下来 修改前的 state ，为什么修改了，以及修改后的 state。我们可以通过重写 store.dispatch 来实现，直接看代码

const store = createStore(reducer);
const next = store.dispatch;
/*重写了store.dispatch*/
store.dispatch = (action) => {
  console.log("this state", store.getState());
  console.log("action", action);
  next(action);
  console.log("next state", store.getState());
};

我们来使用下

store.dispatch({
  type: "INCREMENT",
});

日志输出为

this state { counter: { count: 0 } }
action { type: 'INCREMENT' }
1
next state { counter: { count: 1 } }

现在我们已经实现了一个完美的记录 state 修改日志的功能！

记录异常

我又有一个需求，需要记录每次数据出错的原因，我们扩展下 dispatch

const store = createStore(reducer);
const next = store.dispatch;
store.dispatch = (action) => {
  try {
    next(action);
  } catch (err) {
    console.error("错误报告: ", err);
  }
};

这样每次 dispatch 出异常的时候，我们都会记录下来。

多中间件的合作

我现在既需要记录日志，又需要记录异常，怎么办？当然很简单了，两个函数合起来呗！

store.dispatch = (action) => {
  try {
    console.log("this state", store.getState());
    console.log("action", action);
    next(action);
    console.log("next state", store.getState());
  } catch (err) {
    console.error("错误报告: ", err);
  }
};

如果又来一个需求怎么办？接着改 dispatch 函数？那再来 10 个需求呢？到时候 dispatch 函数肯定庞大混乱到无法维护了！这个方式不可取呀！
我们需要考虑如何实现扩展性很强的多中间件合作模式。

1. 我们把 loggerMiddleware 提取出来

const store = createStore(reducer);
const next = store.dispatch;
const loggerMiddleware = (action) => {
  console.log("this state", store.getState());
  console.log("action", action);
  next(action);
  console.log("next state", store.getState());
};
store.dispatch = (action) => {
  try {
    loggerMiddleware(action);
  } catch (err) {
    console.error("错误报告: ", err);
  }
};

2. 我们把 exceptionMiddleware 提取出来

const exceptionMiddleware = (action) => {
  try {
    /*next(action)*/
    loggerMiddleware(action);
  } catch (err) {
    console.error("错误报告: ", err);
  }
};
store.dispatch = exceptionMiddleware;

3. 现在的代码有一个很严重的问题，就是 exceptionMiddleware 里面写死了 loggerMiddleware，我们需要让  next(action)变成动态的，随便哪个中间件都可以

const exceptionMiddleware = (next) => (action) => {
  try {
    /*loggerMiddleware(action);*/
    next(action);
  } catch (err) {
    console.error("错误报告: ", err);
  }
};
/*loggerMiddleware 变成参数传进去*/
store.dispatch = exceptionMiddleware(loggerMiddleware);

4. 同样的道理，loggerMiddleware 里面的 next 现在恒等于 store.dispatch，导致 loggerMiddleware 里面无法扩展别的中间件了！我们也把 next 写成动态的

const loggerMiddleware = (next) => (action) => {
  console.log("this state", store.getState());
  console.log("action", action);
  next(action);
  console.log("next state", store.getState());
};

到这里为止，我们已经探索出了一个扩展性很高的中间件合作模式！

const store = createStore(reducer);
const next = store.dispatch;
const loggerMiddleware = (next) => (action) => {
  console.log("this state", store.getState());
  console.log("action", action);
  next(action);
  console.log("next state", store.getState());
};
const exceptionMiddleware = (next) => (action) => {
  try {
    next(action);
  } catch (err) {
    console.error("错误报告: ", err);
  }
};
store.dispatch = exceptionMiddleware(loggerMiddleware(next));

这时候我们开开心心的新建了一个  loggerMiddleware.js，一个exceptionMiddleware.js文件，想把两个中间件独立到单独的文件中去。会碰到什么问题吗？
loggerMiddleware 中包含了外部变量 store，导致我们无法把中间件独立出去。那我们把 store 也作为一个参数传进去好了~

const store = createStore(reducer);
const next = store.dispatch;
const loggerMiddleware = (store) => (next) => (action) => {
  console.log("this state", store.getState());
  console.log("action", action);
  next(action);
  console.log("next state", store.getState());
};
const exceptionMiddleware = (store) => (next) => (action) => {
  try {
    next(action);
  } catch (err) {
    console.error("错误报告: ", err);
  }
};
const logger = loggerMiddleware(store);
const exception = exceptionMiddleware(store);
store.dispatch = exception(logger(next));

到这里为止，我们真正的实现了两个可以独立的中间件啦！
现在我有一个需求，在打印日志之前输出当前的时间戳。用中间件来实现！

const timeMiddleware = (store) => (next) => (action) => {
  console.log('time', new Date().getTime());
  next(action);
}
...
const time = timeMiddleware(store);
store.dispatch = exception(time(logger(next)));

本小节完整源码见  demo-6 (opens new window)

中间件使用方式优化

上一节我们已经完全实现了正确的中间件！但是中间件的使用方式不是很友好

import loggerMiddleware from './middlewares/loggerMiddleware';
import exceptionMiddleware from './middlewares/exceptionMiddleware';
import timeMiddleware from './middlewares/timeMiddleware';
...
const store = createStore(reducer);
const next = store.dispatch;
const logger = loggerMiddleware(store);
const exception = exceptionMiddleware(store);
const time = timeMiddleware(store);
store.dispatch = exception(time(logger(next)));

其实我们只需要知道三个中间件，剩下的细节都可以封装起来！我们通过扩展 createStore 来实现！
先来看看期望的用法

/*接收旧的 createStore，返回新的 createStore*/
const newCreateStore = applyMiddleware(
  exceptionMiddleware,
  timeMiddleware,
  loggerMiddleware
)(createStore);
/*返回了一个 dispatch 被重写过的 store*/
const store = newCreateStore(reducer);

实现 applyMiddleware

const applyMiddleware = function (...middlewares) {
  /*返回一个重写createStore的方法*/
  return function rewriteCreateStoreFunc(oldCreateStore) {
    /*返回重写后新的 createStore*/
    return function newCreateStore(reducer, initState) {
      /*1\. 生成store*/
      const store = oldCreateStore(reducer, initState);
      /*给每个 middleware 传下store，相当于 const logger = loggerMiddleware(store);*/
      /* const chain = [exception, time, logger]*/
      const chain = middlewares.map((middleware) => middleware(store));
      let dispatch = store.dispatch;
      /* 实现 exception(time((logger(dispatch))))*/
      chain.reverse().map((middleware) => {
        dispatch = middleware(dispatch);
      });
      /*2\. 重写 dispatch*/
      store.dispatch = dispatch;
      return store;
    };
  };
};

让用户体验美好

现在还有个小问题，我们有两种 createStore 了

/*没有中间件的 createStore*/
import { createStore } from "./redux";
const store = createStore(reducer, initState);
/*有中间件的 createStore*/
const rewriteCreateStoreFunc = applyMiddleware(
  exceptionMiddleware,
  timeMiddleware,
  loggerMiddleware
);
const newCreateStore = rewriteCreateStoreFunc(createStore);
const store = newCreateStore(reducer, initState);

为了让用户用起来统一一些，我们可以很简单的使他们的使用方式一致，我们修改下 createStore 方法

const createStore = (reducer, initState, rewriteCreateStoreFunc) => {
    /*如果有 rewriteCreateStoreFunc，那就采用新的 createStore */
    if(rewriteCreateStoreFunc){
       const newCreateStore =  rewriteCreateStoreFunc(createStore);
       return newCreateStore(reducer, initState);
    }
    /*否则按照正常的流程走*/
    ...
}

最终的用法

const rewriteCreateStoreFunc = applyMiddleware(
  exceptionMiddleware,
  timeMiddleware,
  loggerMiddleware
);
const store = createStore(reducer, initState, rewriteCreateStoreFunc);

本小节完整源码见  demo-7 (opens new window)

完整的 redux

退订

不能退订的订阅都是耍流浪！我们修改下 store.subscribe 方法，增加退订功能

function subscribe(listener) {
  listeners.push(listener);
  return function unsubscribe() {
    const index = listeners.indexOf(listener);
    listeners.splice(index, 1);
  };
}

使用

const unsubscribe = store.subscribe(() => {
  let state = store.getState();
  console.log(state.counter.count);
});
/*退订*/
unsubscribe();

中间件拿到的 store

现在的中间件拿到了完整的 store，他甚至可以修改我们的 subscribe 方法，按照最小开放策略，我们只用把 getState 给中间件就可以了！因为我们只允许你用 getState 方法！
修改下 applyMiddleware 中给中间件传的 store

/*const chain = middlewares.map(middleware => middleware(store));*/
const simpleStore = { getState: store.getState };
const chain = middlewares.map((middleware) => middleware(simpleStore));

compose

我们的 applyMiddleware 中，把 [A, B, C] 转换成 A(B(C(next)))，是这样实现的

const chain = [A, B, C];
let dispatch = store.dispatch;
chain.reverse().map((middleware) => {
  dispatch = middleware(dispatch);
});

redux 提供了一个 compose 方式，可以帮我们做这个事情

const chain = [A, B, C];
dispatch = compose(...chain)(store.dispatch);

看下他是如何实现的

export default function compose(...funcs) {
  if (funcs.length === 1) {
    return funcs[0];
  }
  return funcs.reduce(
    (a, b) =>
      (...args) =>
        a(b(...args))
  );
}

当然 compose 函数对于新人来说可能比较难理解，你只需要他是做什么的就行啦！

省略 initState

有时候我们创建 store 的时候不传 initState，我们怎么用？

const store = createStore(reducer, {}, rewriteCreateStoreFunc);

redux 允许我们这样写

const store = createStore(reducer, rewriteCreateStoreFunc);

我们仅需要改下 createStore 函数，如果第二个参数是一个 object，我们认为他是 initState，如果是 function，我们就认为他是 rewriteCreateStoreFunc。

function craeteStore(reducer, initState, rewriteCreateStoreFunc){
    if (typeof initState === 'function'){
    rewriteCreateStoreFunc = initState;
    initState = undefined;
  }
  ...
}

2 行代码的 replaceReducer

reducer 拆分后，和组件是一一对应的。我们就希望在做按需加载的时候，reducer 也可以跟着组件在必要的时候再加载，然后用新的 reducer 替换老的 reducer。

const createStore = function (reducer, initState) {
  ...
  function replaceReducer(nextReducer) {
    reducer = nextReducer
    /*刷新一遍 state 的值，新来的 reducer 把自己的默认状态放到 state 树上去*/
    dispatch({ type: Symbol() })
  }
  ...
  return {
    ...
    replaceReducer
  }
}

我们来尝试使用下

const reducer = combineReducers({
  counter: counterReducer,
});
const store = createStore(reducer);
/*生成新的reducer*/
const nextReducer = combineReducers({
  counter: counterReducer,
  info: infoReducer,
});
/*replaceReducer*/
store.replaceReducer(nextReducer);

replaceReducer 示例源码见  demo-5 (opens new window)

bindActionCreators

bindActionCreators 我们很少很少用到，一般只有在 react-redux 的 connect 实现中用到。
他是做什么的？他通过闭包，把 dispatch 和 actionCreator 隐藏起来，让其他地方感知不到 redux 的存在。
我们通过普通的方式来 隐藏 dispatch 和 actionCreator 试试，注意最后两行代码

const reducer = combineReducers({
  counter: counterReducer,
  info: infoReducer,
});
const store = createStore(reducer);
/*返回 action 的函数就叫 actionCreator*/
function increment() {
  return {
    type: "INCREMENT",
  };
}
function setName(name) {
  return {
    type: "SET_NAME",
    name: name,
  };
}
const actions = {
  increment: function () {
    return store.dispatch(increment.apply(this, arguments));
  },
  setName: function () {
    return store.dispatch(setName.apply(this, arguments));
  },
};
/*注意：我们可以把 actions 传到任何地方去*/
/*其他地方在实现自增的时候，根本不知道 dispatch，actionCreator等细节*/
actions.increment(); /*自增*/
actions.setName("九部威武"); /*修改 info.name*/

我眼睛一看，这个 actions 生成的时候，好多公共代码，提取一下

const actions = bindActionCreators({ increment, setName }, store.dispatch);

来看一下 bindActionCreators 的源码，超级简单（就是生成了刚才的 actions）

/*核心的代码在这里，通过闭包隐藏了 actionCreator 和 dispatch*/
function bindActionCreator(actionCreator, dispatch) {
  return function () {
    return dispatch(actionCreator.apply(this, arguments));
  };
}
/* actionCreators 必须是 function 或者 object */
export default function bindActionCreators(actionCreators, dispatch) {
  if (typeof actionCreators === "function") {
    return bindActionCreator(actionCreators, dispatch);
  }
  if (typeof actionCreators !== "object" || actionCreators === null) {
    throw new Error();
  }
  const keys = Object.keys(actionCreators);
  const boundActionCreators = {};
  for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
    const key = keys[i];
    const actionCreator = actionCreators[key];
    if (typeof actionCreator === "function") {
      boundActionCreators[key] = bindActionCreator(actionCreator, dispatch);
    }
  }
  return boundActionCreators;
}

bindActionCreators 示例源码见  demo-8 (opens new window)

大功告成

完整的示例源码见  demo-9 (opens new window)，你可以和  redux (opens new window)  源码做一下对比，你会发现，我们已经实现了 redux 所有的功能了。
当然，为了保证代码的理解性，我们少了一些参数验证。比如  createStore(reducer)的参数 reducer 必须是 function 等等。

最佳实践

纯函数

什么是纯函数？
纯函数是这样一种函数，即相同的输入，永远会得到相同的输出，而且没有任何可观察的副作用。
通俗来讲，就两个要素

1. 相同的输入，一定会得到相同的输出
2. 不会有 “触发事件”，更改输入参数，依赖外部参数，打印 log 等等副作用

/*不是纯函数，因为同样的输入，输出结果不一致*/
function a(count) {
  return count + Math.random();
}
/*不是纯函数，因为外部的 arr 被修改了*/
function b(arr) {
  return arr.push(1);
}
let arr = [1, 2, 3];
b(arr);
console.log(arr); //[1, 2, 3, 1]
/*不是纯函数，以为依赖了外部的 x*/
let x = 1;
function c(count) {
  return count + x;
}

我们的 reducer 计划函数，就必须是一个纯函数！
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。

总结

到了最后，我想把 redux 中关键的名词列出来，你每个都知道是干啥的吗？

• createStore 创建 store 对象，包含 getState, dispatch, subscribe, replaceReducer
• reducer reducer 是一个计划函数，接收旧的 state 和 action，生成新的 state
• action action 是一个对象，必须包含 type 字段
• dispatch dispatch( action )  触发 action，生成新的 state
• subscribe 实现订阅功能，每次触发 dispatch 的时候，会执行订阅函数
• combineReducers 多 reducer 合并成一个 reducer
• replaceReducer 替换 reducer 函数
• middleware 扩展 dispatch 函数！

你再看 redux 流程图，是不是大彻大悟了？
(opens new window)
(opens new window)

推荐阅读

Redux通关简洁攻略 -- 看这一篇就够了！ (opens new window)