设计模式与 redux 中间件
中间件是代理/装饰模式的一种的实践方式,通过改造 store.dispatch 方法,可以拦截 action(代理)或添加额外功能(装饰)。
突然发现 Javascript 里的代理/装饰模式的写法蛮通用的....
对于创建的 store 对象,如果希望代理/装饰 dispatch 函数,基本的格式如下:
- 新建一个变量指向 store.dispatch。
- 新建同名函数 dispach,接收参数为 action。
- 编写自己的额外逻辑。
- 在 dispach 内部执行 oldDispatch,并返回( store.dispatch 是有返回值的)。
- 令 store.dispatch 指向新的 dispatch ,返回新的 store。
简单的说:函数地址交换,在新函数中执行老函数。
const applyMyMiddlware = (store) => { // 1. 新建一个变量指向 store.dispatch const oldDispatch = store.dispatch; // 2. 新建 dispach,接收参数为 action const dispatch = (action) => { // 3. 编写额外逻辑 /* ........ */ // 3.1 所谓的代理就是拦截参数 action,根据 action 来进行自己的操作 // 3.2 所谓的装饰就是不拦截 action,但是在这之前进行自己的逻辑处理 // 3.3 注意对象中 this(如果有) 的指向问题 // 4. 在 dispach 内部执行 oldDispatch,并返回。 return oldDispatch(action); // 4.1 store.dispatch 是有返回值的,返回值类型是 action }; //5 令 store.dispatch 指向新的 dispatch ,返回新的 store store.dispatch = dispatch; return store // 或者也可以这样写 // returen { // ...store, // dispatch // } }复制代码
执行
store = applyMyMiddlware(store)
后, 调用 store.dispatch(action) 的结果便为代理/装饰后的结果。
applyMiddleware 源码研究
redux 提供了官方加载中间件的函数 applyMiddleware,同时规定了中间件的写法必须是:
({dispatch, getState}) => next => action => { // .... 中间件自己的逻辑 return next(action);}复制代码
直到看源码之前,我只是单纯的记住了这么一长串的多重调用,并不理解为什么。
而这种多重返回的原因,就在 applyMiddleware 的源码里
import compose from './compose'export default function applyMiddleware(...middlewares) { return (createStore) => (...args) => { const store = createStore(...args) let dispatch = () => { throw new Error( `Dispatching while constructing your middleware is not allowed. ` + `Other middleware would not be applied to this dispatch.` ) } let chain = [] const middlewareAPI = { getState: store.getState, dispatch: (...args) => dispatch(...args) } chain = middlewares.map(middleware => middleware(middlewareAPI)) dispatch = compose(...chain)(store.dispatch) return { ...store, dispatch } }}复制代码
1. ({dispatch, getState})
分析一下 applyMiddleware 源码很容易找到 {dispatch, getState} 的来源:
首先用传入的 createStore 方法创建了 store 对象。此时 store 中有 store.dispatch 以及 store.getState 方法(subscribe 暂时不考虑)。
初始化了一个 dispatch,但是中间塞了一个断言。如果直接调用,就会报错。
定义了一个 chain 数组和
const middlewareAPI = { getState: store.getState, dispatch: (...args) => dispatch(...args) }复制代码
getState 可以获得当前 state 状态,dispatch 则是经过处理添加了新功能
- 通过 map 函数,把每个中间件执行了一遍,传入的参数就是 middlewareAPI。
chain = middlewares.map(middleware => middleware(middlewareAPI))复制代码
因此,对于中间件:
const middleware = ({dispatch, getState}) => next => action => { // .... 中间件自己的逻辑 return next(action);}复制代码
第一个参数 {dispatch, getState} 显然是 (middlewareAPI),返回值为
next => action => { // .... 中间件自己的逻辑 return next(action);}复制代码
这么调用的好处是,在返回值(也是个函数)内部依然可以调用到 store.getState 方法闭包。
2. next 是什么(上):丧心病狂的 compose
经过 map 遍历,chain 数组此刻的值为:
[ next => action => { // .... 中间件自己的逻辑 return next(action); }, next => action => { // .... 中间件自己的逻辑 return next(action); } // ...其他中间件]复制代码
这么一种形式。
dispatch = compose(...chain)(store.dispatch)
,是整段代码中最不(丧)好(心)理(病)解(狂)的部分。
贴一下 compose 函数源码:
export default function compose(...funcs) { if (funcs.length === 0) { return arg => arg } if (funcs.length === 1) { return funcs[0] } return funcs.reduce((a, b) => (...args) => a(b(...args)))}复制代码
根据其源码,compose 应对了 3 种数组的情况。
对于 dispatch = compose(...chain)(store.dispatch)
:
- 如果 chian 的长度是 0(也就是未传入中间件),等价于 dispatch = (args=> args)(store.dispatch) ,即 dispatch = store.dispatch。
- 如果 chian 的长度为 1,也就是说为
[ next => action => { console.log('0号中间件') return next(action) }];复制代码
如果用一个变量 temp0 指向上述函数的地址,compose(...chain)(store.dispatch)
便等同于temp0(next = store.disptach)
。此时 next 为 store.dispatch,next(action) 便等同于 store.dispatch(action)。
因此 temp0(next = store.disptach)
的返回值应为:
dispatch = temp0(next = store.disptach) = action => { console.log('0号中间件'); return store.dispatch(action); }复制代码
结论:
在无中间件的情况下, dispatch 为 store.dispatch;在只有一个中间件的情况下,next 的值是 store.dispatch
。把 console.log('0号中间件');
换成其他的逻辑,中间件就可以在保证原本 store.dispatch
功能的情况下,实现自己的额外功能。
3. next 是什么(下):庶民推理
接下来的推理相当绕,我也是捋了半天才捋明白。
懒人请直接看结论。
结论1:当多于 2 个的元素的时候,传入的 action 按照初始化时中间件数组的顺序依次经过每个中间件,最后依靠执行 store 原本的 dispatch (当然前提是此 action 没有被中途拦截)离开,完成整个流程。
注:单向数据流
结论2:对于每一个中间件({dispatch, getState}) => next => action => {..... return next(action)}
,如果不做拦截 action 最早传入的 action;如果进行拦截,后面的 action 为拦截后生成的 action。最后一位中间件的 next 为 store.dispatch,其余中间件的 next 都是下一位中间件 action => {..... return next(action)}
的部分。
以下是无聊的推理过程:
- 假设 chain 的长度 为 2 。
即:
// 先假设只有 2 个元素 chain = [ next => action => { console.log('0 号中间件'); return next(action); }, next => action => { console.log('1 号中间件') return next(action); }]复制代码
脑补 compose 的执行过程。
第 1 步. return funcs.reduce((a, b) => (...args) => a(b(...args)))
因为没有初始值,所以 a b 为最开始的两个元素。即
return (...args) => a(b(...args)));
即 compose(...chian) = (...args) => a(b(...args)));
。
数组的 reduce 方法很有意思,接收一个回调函数(和一个初始值)做参数。该回调函数的第一个参数便是该回调函数上一次执行的结果。如果有初始值用初始值,如果没有初始值则直接从第二个元素开始循环,初始值为第一个元素。常用于解决递归的逻辑,和 map 相比最大的好处是不用引入外界变量。
第 2 步. 根据 JavaScript 的语法,先执行 b(...args)
b 为
next=> action => { console.log('1 号中间件') return next(action); }复制代码
所以 b(...args) 的执行结果为
action => { console.log('1 号中间件') return (...args)(action); }复制代码
第 3 步. 执行 a(b(...args))
a 为:
next => action => { console.log('0 号中间件'); return next(action); }复制代码
a(b(...args)) 就等同于
action => { console.log('0 号中间件'); return ( // 用 b(...args) 的返回值代替 next action => { console.log('1 号中间件') return (...args)(action); } )(action)}复制代码
即 compose(...chian)
为
(...args) => action => { console.log('0 号中间件'); return ( // 用 b(...args) 的值代替 next action => { console.log('1 号中间件') return (...args)(action); } )(action)复制代码
第 4 步:dispatch
dispatch
等价于 compose(...chian)(store.dispatch)
等价于
// 因为 compose(...chian)(store.dispatch) 的参数 ...args 等于 store.dispatch // 去掉 (...args)=> 并应用 store.dispatch 替换 (...args)(action) 为 (store.dispatch)(action) dispatch = action => { console.log('0 号中间件'); return (action => { console.log('1 号中间件') // 使用 store.dispatch 代替 ...args return (store.dispatch)(action); })(action);复制代码
换个写法:
dispatch = action => { console.log('0 号中间件'); const next = action => { console.log('1 号中间件'); return store.dispatch(action); } reutrn next(action);}复制代码
3.1. 递归与中间件调用
现在考虑 chain 的数组多于 2 个元素的情况,例如 chain = [a, b, c]
。
由 3 得知 , b c 的执行结果是
dispatchBC = action => { console.log('b'); const next = action => { console.log('c'); return store.dispatch(action); } reutrn next(action);}复制代码
因此 compose(...[a, b, c])
的执行结果等同与
dispatch = action => { console.log(a); const next = dispatchBC; return next(action);}复制代码
赞美递归!
后记:为什么要采用这种复杂的调用?
没看懂 applyMiddleware 源码之前总是觉得作者故意找茬,为什么不能用订阅/发布的模式去写?
比如像这个样子:
const applyObserver = (...middlewares) { // .... 创建 store 的逻辑 const oldDispatch = store.dispatch; const dispatch = (action) => { for(middleware in middlewares) { middleware.call(null, {dispatch: store.dispatch, getState: store.getState}) } return oldDispatch(action) } return { ...store, dispatch }}复制代码
看懂了以后发自内心的赞叹:卧槽太牛逼了。
使用 applyObserver 只能实现装饰模式,无法实现对 action 的拦截与转换。如果每一个中间件都能消费或者产生新的 action,那么一个 action 传入后会产生多个 action,而这与 redux 单项数据流 的理念相悖。applyMiddleware 的写法最大程度的保证了 action 的流向,每一步的数据变化都是可以追踪的。
这边是 redux 中间件使用多重返回函数的真正原因。
这也是 compose 为什么这么牛逼的原因。
后记2:函数与 JavaScript
我刚开始用 js 的时候有位高人对我说:JavaScript 其实并不是正统的 OOP 函数。
确实,直到 ES6 里面才有了 extends 关键字进行继承,ES6 之前只有 proTotype。而所谓的 class 也不过是转成函数,进行调用。虽然 JavaScript 经过 es6 的革新和 es7 的强化后写法不再那么反人类,但是离纯 OOP 的语言比如 Java 还有不小的差距。
研究过 dva 和 redux 的部分源码之后,我发现 JavaScript 框架的作者在解决通用性问题的方式,都是通过提供了组合的函数而不是一个组合过的类( dva 处理异步调用的时候是返回了一个 takeEvery 的函数)。
没有什么不是一个函数可以解决的问题,如果有就再来一个。
这个就和目前的 OOP 思想差别相当大了,瞄准的是功能而不是对象。
对于 Java,虽然可以使用反射实现动态调用,但是类必须真实存在的;
对于 JavaScript,有没有类无所谓,没有就自己造一个。只要产生的对象能嘎嘎叫并像鸭子一样走路,那就是鸭子(著名的鸭式辨型)。现在前端推广 stateless 组件和高阶组件,写来写去也是函数。OOP 用多了,有的时候是有思维盲区存在的;换个角度从函数出发,说不定真的有惊喜。
不过首要解决的还是如何习惯阅读返回值是函数的函数,坦白的说在这一点上我经常被绕晕,尤其是函数套函数的情况,超过 2 层必蒙圈(捂脸)。所以多重函数一直是我尽力避免或者绕开的问题,但是现在看来这才是 JavaScript 的精髓。