摘要

本文讲述 Redux 的历史背景、在不同场景下的应用、原理、核心 API、项目特点、技术细节、生态和学习资源等内容，对 Redux 进行了全面解析。

1. 项目背景

Redux 的出现与 Flux 架构相关，是为解决基于事件触发的状态管理的局限性。在 2015 年起的不同阶段，它被用于解决 prop 穿透、缓存服务器状态等问题。随着技术发展，如 React 16.3 的 Context API 出现，以及 Graphql API 相关工具的兴起，Redux 在某些场景下的使用有了替代方案，但它也在不断更新，最新版为 2023 年的 v5.0.1。

2. 解决问题与应用场景

开发人员要明确应用中的问题以选择合适工具，有时可不用 Redux 但应用其思想。Redux 可与多种视图库一起使用，适用于客户端复杂数据管理、从服务器请求并缓存数据状态、组件树庞大需共享状态、组件修改全局或其他组件状态等场景，在项目使用 Graphql 等专业化场景不太适合。

3. 核心概念

3.1. 编程概念

• Redux 没有强制要求不变性、可序列化性和纯函数，但有相关最佳实践。
• 不变性：状态创建后不可变，更新通过返回新对象完成。
• 纯函数：像 reducer 函数是纯函数，给定相同输入有相同输出且无副作用。
• Normalization：将复杂数据结构转换为更一致平坦的形式，可避免冗余、简化状态管理和提高性能，Redux Toolkit 的 createEntityAdapter 可帮助实现。
• 可序列化：状态树应是 JSON 可表示的形式，一些不可序列化对象不应作为状态一部分。
• Selector：用于从 Redux store 选择数据的纯函数，可组合状态片段。
• Thunks 和 Sagas：Thunks 是执行异步操作的中间件，允许在 action creator 写同步或异步逻辑；Sagas 是处理副作用的模式，用于网络请求、定时任务等并可取消操作。

3.2. 项目特点

• 技术亮点：闭包运用频繁、有切面编程思想、易于管理状态数据、修改数据过程可监控、可在多种框架实现通用、更新逻辑与应用程序其余部分分离。
• 技术扩展与限制：开发人员可区分 Redux 实际和预期工作方式，但它是最小库，在技术层面要求和强制执行内容少，如 action 对象有格式要求、state 描述有限制、处理 state 数据逻辑应是纯函数。
• 技术误区：Redux 著名的三大原则并非实现的固定规则，而是使用意图声明。

4. 原理总结

应用的全局 state 在 createStore 函数上下文定义，更改 state 通过 dispatch 一个 action，action 的 type 字段匹配开发人员自定义逻辑，reducer 函数根据 action 修改 state，dispatch 函数调用 reducer 并更新 state 后通知订阅者。Redux 默认只支持同步，异步任务需中间件支持，store 是核心内容，还有其他 API 用于扩展功能。

5. 项目 API

5.1. 顶级暴露的 API

• createStore：是 Redux 功能的核心，传入 reducer 函数创建 store 实例对象，包含 getState、subscribe、dispatch 等方法，内部有 state 定义、dispatch 逻辑、订阅通知等功能，还有精简源代码和流程图展示，且可处理多种参数情况。
• combineReducers：用于合并开发人员定义的多个 reducer 函数，将多个 reducer 返回的子 state 对象添加到全局 state 对象。
• applyMiddleware：是增强器，用于增强 dispatch 函数功能，使 Redux 支持异步逻辑，中间件按顺序执行，可用 compose 函数连接中间件。

5.2. Store 暴露的 API

• getState：返回 state 数据，外部通过此方法获取 state，在 dispatch 执行时不能调用。
• dispatch：修改 state 的唯一方法，接受 action 对象，action 包含 type 字段用于匹配 reducer 修改规则，还可包含其他数据用于更新 state，调用 reducer 并循环调用订阅回调函数。
• subscribe：用于订阅 store 数据变化，内部保存回调函数，在 state 修改后执行，有取消订阅功能。
• replaceReducer：用于替换 store 当前使用的 reducer 来计算 state。

6. 项目生态

• Redux：核心体积小。
• @reduxjs/toolkit：官方推荐编写 Redux 逻辑的方法，构建了最佳实践，简化编写逻辑和设置存储过程。
• React - Redux：是 React 和 Redux 之间的桥梁，方便 React 组件访问和操作 Redux 状态。
• Redux Devtool：chrome 插件，用于调试 Redux 逻辑、观察数据变化和流转。
• 插件系统：通过中间件形式实现扩展，用户可实现增强器。

7. 学习资源

包括 Redux Fundamentals tutorial（自下而上教程）、Redux Essentials tutorial（自上而下教程）以及一些大佬分享学习调试源码的思路和超详细的 Redux 源码解析等参考资料。