怎么写出好看的 redux 代码(上)

前言

目前 react + redux 用的也算熟,里面的基本概念,如 action, reducer 等也很清楚,但是看到 redux 还是会有点头皮发麻的感觉,所以又回头看了一篇文档。

然而时隔2年,文档几乎没怎么变,具体体现在看文档犹如强行喂💩,而且是吃完吐出来,再吃下去再吐出来,再吃回去如此循环。

虽然文档写得不怎么样,但是里面确实给了很多比较好的代码组织方式,推荐了很多很有用的工具和插件。过了一篇还是有点收获,因此就写篇文章总结一下。

目的

这篇文章的目的是通过一步步的代码优化来呈现 redux 的最佳写法。(注:这里只使用 redux 提供的 API,不涉及任何 redux 周边,除了必要的 redux-thunk 以及 Redux DevTools 调试工具)

文章里的代码需要你去理解,但是不需要你去一个一个字地敲然后运行,有个印象就好了,等真正用到的时候再去找对应文档位置。

这里给出文章的最终代码 https://github.com/learn-redux/learn-redux/tree/master/src/apps/ReactReduxTodo

好了,现在开始我们的探索 redux 之旅吧~


需求 - todo app

我们就以做一个 todo list 来作为我们的需求吧,主要涉及到 todo 的增,删,改,查的操作。对于复杂的页面也只是多个资源的增,删,改,查,所以 todo app 是一个非常好的样例。

app 参照如下

基本概念

redux 是一个全局状态管理库,说白了就是存放全局变量的东西,毕竟 window.xxx = 1 这种存放全局变量是要被打的。

OK,那我们再思考下一步:全局变量就需要 getter 和 setter,所以引出了存放取出两个操作。对于前端来说,我们当然希望存了变量后可以通知到组件来更新,因此需要在存放这里做个监听。那取出操作好像没我们前端什么事,那就直接取就好了。

用一个按钮点击的伪代码来表示上面的设计:

// 浏览器监听按钮的 style.left 是否改变,如果改变则更新页面
browser.on('button -> style.left', () => updatePage())

// 定义监听函数
function onClick(name, value) {
  switch (name) {
    case 'style.left':
      button.style.left = value + 'px'
      return button
    ...
  }
}

// 绑定监听事件
button.on('click', (event) => onClick(event.name, event.value))

// 点击按钮后,触发事件
browser.button.triggerEvent({name: 'style.left', value: 1})

然后做下面的转化:

  • 将 button 换成 store
  • 将 triggerEvent 换成 dispatch
  • 将 event 换成 action
  • 将 event.name 换成 action.type
  • 将 event.value 换成 action.payload
  • 将 onClick 换成 reducer
  • browser.on('button -> style.left', () => updatePage()) 换成 subscribe

如果你觉得这不就是事件管理?那么恭喜你,你已经掌握了 redux 的基本概念。store 是全局状态数据中心,更新数据时需要 dispatch 一个 action,action 带有 type 表示是到底是哪个 action,并带上 payload 来更新 store。当完成 dispatch 后,进入 reducer 函数根据 action.type 判断目前是哪个 action 在搞事,然后修改 store 的数据,修改数据后,因为之前有做 subscirbe,因此此是会执行 subscribe 的回调函数。

第一版 - 乞丐版的 todo app

乞丐版的意思是,我们只使用 redux 去本地测试里跑 todo app。先搞 reducer.tsstore.ts。我知道有点长,但是先过一下代码好吗,宝贝?

reducer.ts

const initTodos: TTodo[] = [
  {
    id: '1',
    text: '抽烟',
    state: 'done'
  },
  {
    id: '2',
    text: '喝酒',
    state: 'todo'
  },
  {
    id: '3',
    text: '烫头',
    state: 'todo'
  }
]

const initFilter: TFilter = 'all'

const initState = {
  todos: initTodos,
  filter: initFilter
}

const reducer = (state = initState , action: any) => {
  switch (action.type) {
    case 'addTodo':
      const newTodos = [...state.todos, action.payload]
      
      return {...state, todos: newTodos}
    case 'removeTodo':
      const newTodos = state.todos.filter(todo => todo.id !== action.payload)
      
      return { ...state, todos : newTodos }
    case 'toggleTodo':
      const newTodos = state.todos.map(todo =>
        todo.id === action.payload
          ? {...todo, state: todo.state === 'todo' ? 'done' : 'todo'}
          : todo
      )
      
      return { ...state, todos: newTodos }
    case 'setFilter':
      return { ...state filter: action.payload }
    case 'reset':
      return initState
    default:
      return state
  }
}

export default reducer

store.ts

import {createStore} from "redux"
import reducer from "./reducer"

const store = createStore(reducer)

store.subscribe(() => console.log('update component'))

export default store

测试代码,因为篇幅问题,这里只展示一个用例。

it('可以添加一条 Todo', () => {
  const newTodo: TTodo = {
    id: '99',
    text: '吃好吃的',
    state: 'todo',
  }

  store.dispatch({type: 'addTodo', payload: newTodo})

  const todos = store.getState().todos
  expect(todos[todos.length - 1]).toEqual(newTodo)
})

这里测试会正常显示最后一个 todo 就是“吃好吃的”。

这里的 store 主要是 todo 列表和过滤器 filter,代码也很简单,无非就是添加 todo、删除 todo、toggle todo,reset 一些基本操作。

第二版:用 combineReducers 来做 slice

这里注意到在这个 redcuer 里其实包含了对 todos 和 filter 的操作,整个 reducer 看起来很冗长,因此我们会想将 todos 就搞 todosReducer 来管, filter 就用 filterReducer 来管,这种分开管理的子 store 被称为 "slice"

上面的 reducer 代码可以改写成:

const todosReducer = (todos: TTodo[] = initTodos, action: any) => {
  switch (action.type) {
    case 'addTodo':
      return [...todos, action.payload]
    case 'removeTodo':
      return todos.filter(todo => todo.id !== action.payload)
    case 'toggleTodo':
      return todos.map(todo =>
        todo.id === action.payload
          ? {...todo, state: todo.state === 'todo' ? 'done' : 'todo'}
          : todo
      )
    case 'reset':
      return initTodos
    default:
      return todos
  }
}

const filterReducer = (filter: TFilter = initFilter, action: any) => {
  switch (action.type) {
    case 'setFilter':
      return action.payload
    case 'reset':
      return initFilter
    default:
      return filter
  }
}

const reducer = (state = initState, action: any) => ({
  todos: todosReducer(state, action),
  filter: filterReducer(state, action)
})

redux 提供了一个 API 叫 combineReducers,上面的代理可以整理成这样:

const reducer = combineReducers({
  todos: todosReducer,
  filter: filterReducer
})

效果是一样的,只不过代码变好看了一点。

第三版:React + Redux

上面只是展示了如何创建 store,但是我们毕竟要用在 React 上,所以我们还要装一个叫 react-redux 的库。

$ yarn add react-redux

为啥要装这个库呢?因为 redux 默认不能在 react 组件里直接使用 store.getState()store.dispatch 的,返回就是组件不能直接 improt store from xxx。为了去访问 store 里的 state 和 dispatch,只能装 react-redux 来读和写数据。

读取

首先 store 说白了就是一对象,和我们的组件没什么关系,组件要访问那肯定要和 store 建立关系,因此我们需要在最顶部的组件注入 store,这里使用 Provider 组件。

// ReactReduxTodo
const ReactReduxTodo: FC = () => {
  return (
    <Provider store={store}>
      <TodoApp />
    </Provider>
  )
}

组件里读取数据可以使用 useSelector 来获取。

// TodoApp.tsx
const TodoApp: FC = () => {
  const todos = useSelector<TStore, TTodo[]>(state => {
    const todos = state.todos

    if (state.filter === 'all') {
      return todos
    }

    return todos.filter(todo => todo.state === state.filter)
  }
)
  ...
}

useSelector 的第一个参数就是传入一个函数,返回值是你想要的状态数据。这时候我们发现传入的函数很长,直接放在 useSelector 里不好看,而且如果别的组件也要获取 todos 那还要再写一遍,因此我们可以把这个函数提取出来,变成这样:

// selectors.ts
export const selectFilteredTodos = (state: TStore): TTodo[] => {
  const todos = Object.values(state.todos.entities)

  if (state.filter === 'all') {
    return todos
  }

  return todos.filter(todo => todo.state === state.filter)
}

// TodoApp.tsx
const TodoApp: FC = () => {
  const todos = useSelector<TStore, TTodo[]>(selectFilteredTodos)
  ...
}

这个提取出来的函数称为 selector,也是 hooks useSelector 名字的由来。

写数据

写数主要还是要 dispatch action,可以用 useDispatch 来获取 dispatch 函数。

const TodoApp: FC = () => {
  const dispatch = useDispatch()

  const onAddTodo = (text) => {
    dispatch({
      type: 'addTodo',
      payload: {
        id: new Date().toISOString(),
        text,
        state: 'todo'
      }
    })
    setTask('')
  }
  ...
}

我们发现这里的 'addTodo' 是硬编码,不是一个好习惯,因此我们要造一个变量来存放它,这些描述 action type 的变量一般放在 actionTypes.ts 里

// actionTypes.ts
export const ADD_TODO = 'addTodo'

// TodoApp.tsx
const TodoApp: FC = () => {
  const dispatch = useDispatch()

  const onAddTodo = (text) => {
    dispatch({
      type: ADD_TODO,
      payload: {
        id: new Date().toISOString(),
        text,
        state: 'todo'
      }
    })
    setTask('')
  }
  ...
}

而且,redux 的文档其实不是很推荐我们直接在组件里这么直接去写 action 的,应该用一个函数来生成 action,这种函数称为 action creator,代码改写成

// actionTypes.ts
export const ADD_TODO = 'addTodo'

// actionCreators.ts
export const addTodo = (text: string) => ({
  type: ADD_TODO,
  payload: {
        id: new Date().toISOString(),
        text,
        state: 'todo'
      }
    })
})

// TodoApp.tsx
const TodoApp: FC = () => {
  const dispatch = useDispatch(addTodo(text))

  const onAddTodo = (text) => {
    dispatch({
      type: ADD_TODO,
      payload: 
    setTask('')
  }
  ...
}

再来看我们的 reducer,这里要改的只是去掉硬编码就好了

// reducer.ts
const todosReducer = (todoState: TTodo = initTodos, action: any) => {
  switch (action.type) {
    case ADD_TODO:
      return [...todoState, action.payload]
    ...
  }
}

第四版:分类

目前我们不知不觉又多了 actionCreators.ts、 actionTypes.ts 和 selectors.ts 三个文件,但是这三个文件同时包含了 todos 和 filter 的 action creator、action type和 selector。

这时候我们页面要加个 loading 的 slice,每个文件里又多了 loading slice 的东西,所以最好按照 slice 来做个分类,因此我们可以有如下目录结构:

同时,我们还需要在 store.ts 去 comebine reducer

import {combineReducers, createStore} from "redux"
import todosReducer from "./todos/reducer"
import filterReducer from "./filter/reducer"
import loadingReducer from "./loading/reducer"

const reducer = combineReducers({
  todos: todosReducer,
  filter: filterReducer,
  loading: loadingReducer
})

const store = createStore(reducer)

export default store

是不是这样就感觉清爽了很多?

第五版:表驱动优化 reducer

当操作变多后,会发现 action type 也变很多,reducer 的结构就变得很丑陋:

// todos/reducer.ts
const todosReducer = (todos: TTodo[] = initTodos, action: any) => {
  switch (action.type) {
    case SET_DODOS:
      return [...action.payload]
    case ADD_TODO:
      return [...todos, action.payload]
    case REMOVE_TODO:
      return todos.filter(todo => todo.id !== action.payload)
    case TOGGLE_TODO:
      return todos.map(todo =>
        todo.id === action.payload
          ? {...todo, state: todo.state === 'todo' ? 'done' : 'todo'}
          : todo
      )
    default:
      return todos
  }
}

所有的 switch-case 其实都可以用表驱动的方式来进行优化,这里也一样可以做,如:

// todos/reducer.ts
const todosReducer = (todos: TTodo[] = initTodos, action: any) => {
  const handlerMapper = {
    [SET_TODOS]: (todos, action) => {
      return [...action.payload]
    },
    [ADD_TODO]: (todos, action) => {
      return [...todos, action.payload]
    },
    [REMOVE_TODO]: (todos, action) => {
      return todos.filter(todo => todo.id !== action.payload)
    },
    [TOGGLE_TODO]: (todos, action) => {
      return todos.map(todo =>
        todo.id === action.payload
          ? {...todo, state: todo.state === 'todo' ? 'done' : 'todo'}
          : todo
      )
    }
  }
  
  const handler = handlerMapper[action.type]
  
  return handler ? handler(todos, action) : todos
}

上面就是使用表驱动的方式。但是,如果你在 TypeScript 里这么写是一定会报错的,主要是你没有定义好 handlerMapper 的类型,也没有定义 action 的类型。因此我们还要做类型的定义。这里只以 addTodo 为例子,别的都是一样的

// todos/actionTypes.ts
export const ADD_TODO = 'addTodo'
export type ADD_TODO = typeof ADD_TODO
...

// todos/actionCreators.ts
export type TAddTodoAction = {
  type: ADD_TODO;
  payload: TTodo;
}
...

export type TTodoAction = TAddTodoAction | TToggleTodoAction...

// todos/reducer.ts
type THandler = (todoState: TTodoStore, action: TTodoAction) => TTodoStore
type THandlerMapper = {[key: string]: THandler}

const todosReducer = (todos: TTodo[] = initTodos, action: any) => {
  const handlerMapper: THandlerMapper = {
    ...
  }
  
  const handler = handlerMapper[action.type]
  
  return handler ? handler(todos, action) : todos
}

第六版:使用 immer 来优化 reducer

现在把目光放在 todosReducer 上,我们发现每次返回 state 都要用扩展运算符来返回 immutable 数组,如果 state 是对象,那就不可避免地要用到

return {
  ...prevState
  ...newState
}

return Object.assign({}, prevState, newState)

如果 state 是数组,会这么写

return [...prevState, newItem]

一个还好,如果每个 handler 都要这么写就很恶心。redux 官方其实是推荐使用 immer 这个库来做 immutable 的。安装如下:

$ yarn add immer

这个库可以使得不再需要扩展运算符来造新对象、新数组,而是可以直接使用 mutable 的写法来构造新对象、新数组。如上面的 reducer 就可以改写成

import produce from 'immer'

// todos/reducer.ts
const todosReducer = (todos: TTodo[] = initTodos, action: any) => {
  const handlerMapper = {
    [SET_TODOS]: (todos, action) => {
      return [...action.payload]
    },
    [ADD_TODO]: (todos, action) => {
      return produce(todos, draftTodos => {
        draftTodos.push(action.payload)
      )}
    },
    [REMOVE_TODO]: (todos, action) => {
      return todos.filter(todo => todo.id !== action.payload)
    },
    [TOGGLE_TODO]: (todos, action) => {
      return produce(todos, draftTodos => {
        const draftTodo = draftTodos.find(t => t.id === action.payload)

        draftTodo.state = draftTodo.state === 'todo' ? 'done' : 'todo'
      })
    }
  }
  
  const handler = handlerMapper[action.type]
  
  return handler ? handler(todos, action) : todos
}

使用了 immer 之后,数组的 push 和直接赋值写法都可以直接用了,代码就感觉更好看一些。

第七版:Normalize 数据来优化 todosStore

从上面的 reducer 改造我们发现 TOGGLE_TODO 一个问题,因为传进来的参数必定是一个 id,所以每次 toggle 都要 draftTodos.find() 一下,然后再去改值。虽然这里数据不多,但是这不是一个特别好的习惯,最好可以用 O(1) 的时候直接获取 draftTodo。

O(1) 获取数据第一反应肯定 hash table,没错,我们可以将 Todo[] 数组变成:

todosStore = {
  ids: ['1', '2', ...]
  entities: {
    1: {
      id: '1',
      text: '抽烟',
      state: 'done'
    },
    ...
  }
}

将数组变成 {ids: ..., entities: ...} 的过程就叫做 Normalization。要做这种改动其实花费力气不小,因为 reducer.ts 的所有逻辑都要改,类型也要改。啊啊啊啊,好烦。改完后会变成这样:

// todos/reducer.ts
const todosReducer = (todoState: TTodoStore = initTodos, action: any) => {
  const handlerMapper: THandlerMapper = {
    [SET_TODOS]: (todoState, action) => {
      const {payload: todos} = action as TSetTodosAction

      const entities = produce<TTodoEntities>({}, draft => {
        todos.forEach(t => {
          draft[t.id] = t
        })
      })

      return {
        ids: todos.map(t => t.id),
        entities
      }
    },
    [UPDATE_TODO]: (todoState, action) => {
      return produce(todoState, draft => {
        const {payload: {id, text}} = action as TUpdateTodoAction

        draft.entities[id].text = text
      })
    },
    [TOGGLE_TODO]: (todoState, action) => {
      return produce(todoState, draft => {
        const {payload: id} = action as TToggleTodoAction

        const todo = draft.entities[id]

        todo.state = todo.state === 'todo' ? 'done' : 'todo'
      })
    },
    ...
  }

  const handler = handlerMapper[action.type]

  return handler ? handler(todoState, action) : todoState
}

其实改完之后就会变得很爽了,直接获取真香。

第八版:使用 thunk 处理异步

现在我们要在Todo的时候显示 loading,等添加 Todo 请求结束后再关掉 loading,为了实现这个效果,可能会写这种汉堡的代码:

// TodoApp.tsx
const onAddTodo = async () => {
  dispatch(setLoading({state: false, tip: '加载中...'}))
  await fetch('/addTodo', {data: newTodo})
  dispatch(addTodo(newTodo))
  dispatch(setLoading({state: false, tip: ''}))
}

这代码也太丑了,如果在获取 todo list,修改 todo,删除 todo 都写这样的代码那会多难看呀。因此我们希望可以将设置 loading 代码放在 action creator addTodo 里,但是 actionCreator 只能返回 action,也很难拿到 dispatch,所以用 redux-thunk 就可以解决这个问题。

redux-thubk 是一个中间件,配置也很简单

// store.ts
import {applyMiddleware, createStore} from "redux"
import ReduxThunk from 'redux-thunk'

...

const store = createStore(reducer, applyMiddleware(ReduxThunk))

然后就可以快乐使用了,这里的使用只需要将 action creator 返回一个函数即可,返回的函数包含异步逻辑,参数为 dispatch 和 getState 用于直接操作 store。

// todos/actionCreators.ts -> 异步代码的 action creator 返回函数
export const addTodo = (newTodo: TTodo) => async (dispatch: Dispatch) => {
  dispatch(setLoading({status: true, tip: '添加中...'}))

  const response: TTodo = await fetch('/addTodo', {data: newTodo})

  dispatch({ type: ADD_TODO, payload: response })

  dispatch(setLoading({status: false, tip: ''}))
}

// loading/actionCreators.ts -> 普通 action creator 返回 action 对象
export const setLoading = (loading: TLoading) => ({
  type: 'setLoading',
  payload: loading
})

// TodoApp.tsx
const onAddTodo = () => {
  dispatch(addTodo(newTodo))
}

第九版:使用 React.memo + useCallback 来提高性能

在 TodoApp 里我们可能有这样的结构

// TodoApp.tsx
const TodoApp: FC = () => {
  const dispatch = useDispatch()

  ...

  const onToggleTodo = (id: string) => {
    dispatch(toggleTodo(id))
  }

  return (
    <div className="app">
     <List>
     { todos.map(todo => <TodoItem todo={todo} onToggle={onToggleTodo} />) }
     <List>
    </div>
  )
}

// TodoItem.tsx
const TodoItem: FC<IProps> = (props) => {
  const {todo, onToggle} = props
  console.log('fuck')
  return (
    <li>
      {todo.text}
      <button onClick={() => onToggle(todo.id)}>Toggle</button>
    </li>
  )
}

假如现在有 3 个 todo,然后 toggle 其中一个 todo 后会发现会打出 3 个 'fuck'。这是因为在 TodoApp 里用了 useSelector,而我们的 selectFilteredTodos selector 每次都返回一个新的数组,TodoApp 就会重新渲染,React 规定父组件渲染了,子组件也要重新渲染。但是我们这里其实只改变3个todo里的1个todo,应该只渲染那个就好了。

这时候我们就需要用到 React.memo 了,代码如下:

// TodoItem.tsx
const TodoItem: FC<IProps> = (props) => {
  const {todo, onToggle} = props
  console.log('fuck')
  return (
    <li>
      {todo.text}
      <button onClick={() => onToggle(todo.id)}>Toggle</button>
    </li>
  )
}

export default React.memo(TodoItem)

React.memo 传入组件,如果组件的 props 没变,那就不需要重新渲染,我们知道 todo 这个对象如果修改了状态是换成一个新的 todo 对象的,否则还是使用原来的 todo 对象,因此不应该出发渲染了。

但是我们往往容易忽略了 onToggle,这个函数的引用每次都会改变的,因此这里我们要使用 useCallback 来缓存函数的引用:

const onToggleTodo = useCallback((id: string) => {
  dispatch(toggleTodo(id))
}, [dispatch])

这里我们对 dispatch 做监听,因为 dispatch 一般是不会改的,因此可以对 onToggleTodo 函数进行缓存。

再次 toggle todo 后,我们发现只有一个 'fuck' 出现。

第十版:添加 dev tools

redux dev tools 是一个 Chrome 插件,可以方便地帮助我们追踪每次 store 的变化。

Chrome 插件商店安装地址

Github 地址

安装插件后,只需要在 store.ts 里配置一下就好:

import {applyMiddleware, combineReducers, createStore} from "redux"
import {composeWithDevTools} from 'redux-devtools-extension'

...

const enhancer = process.env.NODE_ENV === 'development' ? composeWithDevTools(
  applyMiddleware(ReduxThunk)
) :applyMiddleware(ReduxThunk)

const store = createStore(reducer, enhancer)

export default store

重新刷新页面在开发者工具里选中redux就可以看到 store 的情况了:

总结

可以看到,redux 其实是一个很简单的概念,就是怎么去管理好全局变量(状态)。

从上面的例子也可以看到,redux 的 API 就只用了

  • createStore
  • combineReducers
  • applyMiddleware

react-redux 的 API 只用了

  • Provide 组件
  • useSelector
  • useDispatch

那些什么 reducer, action creator, action type, selector 全都是 JS 的知识,就算我不告诉你是什么,你就照抄你也会使用,那些只是名字而已,所以不要将 redux 想像成洪水猛兽。

当然,上面的代码只是展示了一小部分,你是没办法去运行的,所以这里提供一个完整最终版的 todo app 代码:https://github.com/learn-redux/learn-redux/tree/master/src/apps/ReactReduxTodo

有兴趣可以看看,但是不要参照太多,因为 redux 真正牛逼的地方不在于 redux 本身,而在于 redux-toolkit 以及周边的一些工具。

其实你可以看到上面的最终版本虽然感觉上代码还可以,但是还不够智能,比如为什么要我自己去 normalize 数据?为什么要自己去写表驱动?为什么要我自己去用 React.memo 和 useCallback 来做优化?为什么要我自己去装 redux-thunk 和 immer?redux 你都提供了 comebineReducers 了不如再提供多一点 API 来做这些事情?

其实 redux 也是有提供上面的功能的,只是放到了 redux-toolkit 这个库里了,下一篇文章将会说怎么将上面的代码都换成 redux-toolkit 的推荐的写法,这个过程将会很爽,那下一篇文章见~

(完)

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