【Redux】自己动手实现redux和react-redux

1. React提供context的作用

? ? ? ? 在class组件的世界里，如果后代组件共享某些状态，比如主题色、语言键，则需要将这些状态提升到根组件，以props的方式从根组件向后代组件一层一层传递，这样则需要在每层写props.someData，这样使用起来非常麻烦。那么，有没有更好的方式，让后代组件们共享状态？

????????当然是有的，react提供了context解决方案，某个组件往context放入一些用于共享的状态，该组件的所有后代组件都可以直接从context取出这些共享状态，跳出一层一层传递的宿命。怎么做？以下给出示例代码

import React, { PureComponent } from 'react';
import PropTypes from 'prop-types';

class App extends PureComponent {
    // 1. 定义静态变量childContextTypes声明context中状态对应的类型
    static childContextTypes = {
        lang: PropTypes.string,
    };
    constructor(props) {
        super(props);
        this.state = {
            lang: 'zh_CN',
        };
    }
    // 2. 通过getChildContext返回值设置context
    getChildContext() {
        return {
            lang: this.state.lang,
        };
    }
    render() {
        return (
            <div>
                <SideMenu />
                <Content />
            </div>
        );
    }
}

class SideMenu extends PureComponent {
    // 1. 定义静态变量contextTypes声明context中状态对应的类型
    static contextTypes = {
        lang: PropTypes.string,
    }
    constructor(props) {
        super(props);
    }
    // 2. 通过this.context取出context
    render() {
        return (
            <div lang={this.context.lang}>123</div>
        )
    }
}

class Content extends PureComponent {
    // 1. 定义静态变量contextTypes声明context中状态对应的类型
    static contextTypes = {
        lang: PropTypes.string,
    }
    constructor(props) {
        super(props);
    }
    // 2. 通过this.context取出context
    render() {
        return (
            <div lang={this.context.lang}>123</div>
        )
    }
}

总结起来，就两点：

• 父组件类定义静态变量childContextTypes，通过getChildContext()方法的返回值设置context
• 后代组类定义静态变量contextTypes，通过this.context取出context

2. redux

2.1 实现createStore

????????redux可以比作数据中心，所有数据（即state）存于store中。如果想查询state，必须调用store.getState方法；如果想要更改state，必须调用store.dispatch方法；如果想要在更改state后执行其他额外逻辑，需要使用store.subscribe订阅。由store.subscribe订阅，由store.dispatch发布，构成订阅/发布模式。

????????本篇实现一个简易版的createStore，执行createStore()会返回store对象，createStore源码实现如下：

const createStore = (reducer, initialState) => {
    // 初始化state
    let state = initialState;
    // 保存监听函数
    const listeners = [];
    // 返回store当前保存的state
    const getState = () => state;
    // 通过subscribe传入监听函数
    const subscribe = (listener) => {
        listeners.push(listener);
    }
    // 执行dispatch，通过reducer计算新的状态state
    // 并执行所有监听函数
    const dispatch = (action) => {
        state = reducer(state, action);
        for(const listener of listeners) {
            listener();
        }
    }
    !state && dispatch({});
    return {
        getState,
        dispatch,
        subscribe,
    }
}

2.2 Demo

????????初始化store（createStore）需要reducer，而reducer可以理解为更新state的方法，是一个纯函数。store.dispatch(action)一个动作后，首先，执行reducer方法，根据action.type找到对应处理逻辑，更新state；然后，执行所有由store.subscribe订阅的监听函数。

? ? ? ? 为了验证我们实现的redux功能，设计了一个简单的reducer：

const reducer = (state, action) => {
    if(!state) {
        return {
            menu: {
                text: 'menu',
                color: 'red',
            },
        }
    }
    switch(action.type) {
        case 'UPDATE_MENU_TEXT':
            return {
                ...state,
                menu: {
                    ...state.menu,
                    text: action.text,
                }
            };
        case 'UPDATE_MENU_COLOR':
            return {
                ...state,
                menu: {
                    ...state.menu,
                    color: action.color,
                }
            };
        default:
            return state;
    }
}

万事具备，创建store，作为一些简单测试，Demo源码如下：

const store = createStore(reducer);
store.subscribe(() => console.log('demo') );
const action = {
    type: 'UPDATE_MENU_COLOR',
    color: 'blue'
};
store.dispatch(action);
// 打印当前状态
console.dir(store.getState());

打印结果如下：

?3. react-redux

? ? ? ? 第1节讲到context可以让react组件很方便的共享状态，第2节讲到redux统一管理状态，那是不是可以用redux统一管理react组件的共享状态呢？是可以的，react-redux就实现了context和redux的完美粘合。

3.1 改造父组件

????????首先是父组件部分，将父组件类“定义静态变量childContextTypes”和“通过getChildContext()方法的返回值设置context”移到Provider中，并且context的值从Provider的props获取。

import React, { PureComponent } from 'react';
import PropTypes from 'prop-types';

export class Provider extends PureComponent {
    // Provider的props仅含store和children
    static propTypes = {
        store: PropTypes.object,
        children: PropTypes.any,
    }
    // 1. 定义静态变量childContextTypes声明context中状态对应的类型
    static childContextTypes = {
        store: PropTypes.object,
    };
    // 2. 通过getChildContext返回值设置context
    getChildContext() {
        return {
            store: this.props.store
        }
    }
    render() {
        return (
            <div>{this.props.children}</div>
        )
    }
}

3.2 改造后代组件

????????然后是后代组件部分，将后代组“定义静态变量contextTypes”和“通过this.context取出context”移到Connect组件中。

????????为什么这里就需要用到高阶组件，而不是像Provider组件一样，仅Connect组件就可以？因为Provider仅提供数据，逻辑简单：1. 用this.props.store设置context，2. 不改变this.props.chidren。但Connect组件不行，这里需要从context取出store，且不能简单将store传递后代组件（后代组件不能从自己的props取store，这会污染后代组件），而是需要从store中取出state和dispatch，根据state和dispatch映射出对应数据（即mapStateToProps和mapDispatchToProps）作为props传给后代组件。怎样映射的方式需要另外方式传进来，即高阶函数connect。

? ? ? ? 是怎么做到store.dispatch(action)一个动作后，被connect包裹的后代组件自行渲染？这是因为Connect组件中调用store.subscribe()方法订阅了() => this._updateProps()，this._updateProps中调用了this.setState，来触发更新。

export const connect = (mapStateToProps, mapDispatchToProps) => (WrappedComponent) => {
    class Connect extends PureComponent {
        static contextTypes = {
            store: PropTypes.object,
        };
        constructor(props) {
            super(props);
            this.state = {
                allProps: {}
            };
        }
        componentWillMount() {
            const { store } = this.context;
            this._updateProps();
            store.subscribe(() => this._updateProps());
        }
        _updateProps() {
            const { store } = this.context;
            const stateProps = mapStateToProps(store.getState(), this.props);
            const dispatchProps = mapDispatchToProps(store.dispatch, this.props);
            this.setState({
                allProps: {
                    ...stateProps, // 从store的state取状态数据
                    ...dispatchProps, // 需要更新store的state的方法，从这里传入dispatch
                    ...this.props // 透传给WrappedComponent
                }
            });
        }
        render() {
            return (
                <WrappedComponent { ...this.state.allProps } />
            )
        }

    }
    return Connect;
}

3.3 Demo

? ? ? ? Provider作为根组件用来包含App组件，并将store传给Provider。

import React from 'react';
import { createRoot } from 'react-dom/client';

import { Provider } from './react-redux';
import createStore, { reducer } from './redux';
import App from './App';

const store = createStore(reducer);
const domNode = document.getElementById('root');
const root = createRoot(domNode);
root.render(
    <Provider store={store}>
        <App />
    </Provider>
);

? ? ? ? ?用connect包裹Content组件，通过mapStateToProps和mapDispatchToProps从store中取出相应的数据。

import React from 'react';
import { createRoot } from 'react-dom/client';
import { connect } from './react-redux';

class Content extends PureComponent {
    // 2. 通过this.context取出context
    render() {
        return (
            <div
              lang={this.props.lang}
              onClick={() => this.props.onChangeLang('zh_CN')}
            >
              123
            </div>
        )
    }
}
// state是从store取出来的，props是传给高阶组件Connect的props
const mapStateToProps = (state, props) => {
    return {
        lang: state.lang
    };
}
// dispatch是从store取出来的，props是传给高阶组件Connect的props
const mapDispatchToProps = (dispatch, props) => {
    return {
        onChangeLang: (lang) => {
            dispatch({ type: 'UPDATE_LANG', lang })
        }
    }
}
export default connect(mapStateToProps, mapDispatchToProps)(Content);

4. 总结

? ? ? ? react-redux是redux在React的一次成功应用，第2小节redux实现比较简单，主要是对第1小节的理解，理解第1小节后，理解第3小节就容易多了。

? ? ? ? 看最新react官方文档，已将PureComponent和Componet列为过时的API，估计后续不推荐再使用class组件，因此react-redux实现方式可能会发生变更，或新出现一种redux和函数组件结合的方式，或基于useContext、useReducer、createContext形成一种新的实现方式。

注：以上，如有不合理之处，还请帮忙指出，大家一起交流学习~??