Redux專題：中介軟體

摘要： 本文是『horseshoe·Redux專題』系列文章之一，後續會有更多專題推出 來我的GitHub repo 閱讀完整的專題文章 來我的個人部落格 獲得無與倫比的閱讀體驗 Redux暴露非常少的API，優雅的將單向資料流落地。但有這...

本文是『horseshoe·Redux專題』系列文章之一，後續會有更多專題推出

來我的GitHub repo 閱讀完整的專題文章

來我的個人部落格 獲得無與倫比的閱讀體驗

Redux暴露非常少的API，優雅的將單向資料流落地。但有這些，Redux的作者Dan Abramov仍然覺得遠遠不夠。一個工具的強大之處體現在它的擴充套件能力上。Redux的中介軟體機制讓這種擴充套件能力同樣變的異常優雅。

中介軟體在前端的意思是插入某兩個流程之間的一段邏輯。具體到Redux，就是在dispatch一個動作前後插入第三方的處理函式。

使用

還記得嗎？Store構造器createStore有三個引數，第三個引數叫做enhancer ，翻譯過來就是增強器。我們先將enhancer按下不表，並且告訴你其實Redux的另一個APIapplyMiddleware 就是一個enhancer。

import { createStore, combineReducers, applyMiddleware } from 'redux';
import thunk from 'redux-thunk';
import logger from 'redux-logger';
import { userReducer } from './user/reducer';
import { todoReducer } from './todo/reducer';

const reducers = combineReducers({
userStore: userReducer,
todoStore: todoReducer,
});

const enhancer = applyMiddleware(thunk, logger);
const store = createStore(reducers, null, enhancer);

export default store;
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只需要把所有中介軟體依次傳入applyMiddleware，就生成了一個增強器，它們就可以發揮作用了。

如果preloadedState為空，enhancer可以作為第二個引數傳入。看原始碼：

if (typeof preloadedState === 'function' && typeof enhancer === 'undefined') {
enhancer = preloadedState;
preloadedState = undefined;
}

if (typeof enhancer !== 'undefined') {
if (typeof enhancer !== 'function') {
throw new Error('Expected the enhancer to be a function.');
}
return enhancer(createStore)(reducer, preloadedState);
}

if (typeof reducer !== 'function') {
throw new Error('Expected the reducer to be a function.');
}
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伺服器請求

一個元件免不了向伺服器請求資料，然而開發者不希望元件內部有過多的邏輯，請求應該封裝成函式給元件呼叫，同時元件需要實時獲取請求的狀態以便展示不同的介面。最好的辦法就是將請求也納入Redux的管理中。

import api from './api';

export const fetchMovieAction = () => {
dispatch({ type: 'FETCH_MOVIE_START' });
api.fetchMovie().then(res => {
dispatch({ type: 'FETCH_MOVIE_END', payload: { movies: res.data } });
}).catch(err => {
dispatch({ type: 'FETCH_MOVIE_ERROR', error: true, payload: { msg: err } });
});
};
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import React, { Component } from 'react';
import { connect } from 'react-redux';

import { fetchMovieAction } from './actions';
import Card from './Card';

class App extends Component {
render() {
const { movies } = this.props;
return (
<div className="movie">
{movies.map(movie => <Card key={movie.id} {...movies} />)}
</div>
);
}

componentDidMount() {
this.props.fetchMovie();
}
}

const mapState = (state) => {
return {
movies: state.payload.movies,
};
};

const mapDispatch = (dispatch) => {
return {
fetchMovie: () => dispatch(fetchMovieAction()),
};
};

export default connect(mapState, mapDispatch)(App);

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大功告成了。

只需要將請求封裝成一個函式，然後偽裝成Action被髮射出去，請求呼叫前後，真正的Action會被髮射，在Store中儲存請求的狀態，並且能夠被元件訂閱到。

非同步Action

你是不是發現了什麼？對咯，這裡的Action不是一個純物件。

因為請求一定是一個函式，為了讓請求入會，只能反過頭來修改大會章程。但是大會章程豈能隨便推翻，這時意見領袖出來說話了：

當初規定Action必須是一個純物件不是為了搞個人崇拜，而是出於實際需要。因為reducer必須是一個純函式，這決定了dispatch的引數Action必須是一個帶type欄位的純物件。現如今我們要拉非同步請求入會，而中介軟體又可以中途攔截做一些處理，那Action為什麼不能是一個函式呢？Action必須是一個純物件 這種說法是完完全全的教條主義！

大家還動腦筋想出了一個非同步Action的名頭，這下函式型別的Action終於名正言順了。

閉包

你是不是還發現了什麼？對咯，請求函式中的dispatch哪去了。

不知道，可能會報錯吧(無辜臉)。

其實我們還有一件事沒幹：把dispatch方法偷渡到請求函式中。

export const fetchMovieAction = () => {
return (dispatch) => {
dispatch({ type: 'FETCH_MOVIE_START' });
api.fetchMovie().then(res => {
dispatch({ type: 'FETCH_MOVIE_END', payload: { movies: res.data } });
}).catch(err => {
dispatch({ type: 'FETCH_MOVIE_ERROR', error: true, payload: { msg: err } });
});
};
};
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很簡單哪，加一個閉包，dispatch從返回函式的引數中偷渡進來。

腦洞

我們要的不就是一個dispatch方法麼，我能不能這樣：

export const fetchMovie = (dispatch) => {
dispatch({ type: 'FETCH_MOVIE_START' });
api.fetchMovie().then(res => {
dispatch({ type: 'FETCH_MOVIE_END', payload: { movies: res.data } });
}).catch(err => {
dispatch({ type: 'FETCH_MOVIE_ERROR', error: true, payload: { msg: err } });
});
};
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const mapDispatch = (dispatch) => {
return {
fetchMovie: () => fetchMovie(dispatch),
};
};
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貌似是能行得通的，只不過這時候請求函式已經不能叫Action了。考慮到之前請求函式偽裝成Action渾水摸魚，還要插入中介軟體來幫助特殊處理，我們這樣做也不過分是吧。

好處就是不再需要能夠處理非同步Action的中介軟體了。

壞處就是這不符合規範，是我的腦洞，闖了禍不要打我(蔑視)。

redux-thunk

前面多次提到處理非同步Action的中介軟體，到底是何方神聖？

市面上流行的方案有很多種，我們挑最簡單的一種來說一說(都不點贊怪我咯)。

redux-thunk 算是Redux官方出品的非同步請求中介軟體，但是它沒有整合到Redux中，原因還是為了擴充套件性，社群可以提出各種方案，開發者各取所需。

讓我們來探討一下redux-thunk的思路：原來Action只有一種，就是純物件，現在Action有兩種，純物件和非同步請求函式。只不過多了一種情況，不算棘手嘛。如果Action是一個物件，不為難它直接放走；如果Action是一個函式，就地執行，呼叫非同步請求前後，真正的Action自然會釋放出來，又回到第一步，放它走。

這是redux-thunk簡化後的程式碼，其實原始碼也跟這差不多。是不是很恐慌？

const thunk = ({ dispatch, getState }) => next => action => {
if (typeof action === 'function') {
return action(dispatch, getState);
}
return next(action);
};
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上面的函式就部署在我的個人部落格中用來處理非同步請求，完全沒有問題。既然它這麼簡單，而且可以預計它萬年不會變，那我為什麼要憑空多一個依賴包。就將它放在我的眼皮底下不是挺好的嘛。

不過，它是一個研究中介軟體很好的範本。

我們先將thunk先生降級成普通函式的寫法：

const thunk = function({ dispatch, getState }) {
return function(next) {
return function(action) {
if (typeof action === 'function') {
return action(dispatch, getState);
}
return next(action);
}
}
};
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compose

我知道compose 是Redux的五大護法之一，可為什麼挑在這個時候講它呢？

先不告訴你。

compose在函數語言程式設計中的含義是組合。假如你有一堆函式要依次執行，而且上一個函式的返回結果是下一個函式的引數，我們怎樣寫看起來最裝逼？

const result = a(b(c(d(e('redux')))));
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這種寫法讓人一眼就看穿了呼叫細節，裝逼明顯是不夠的。

我們來看Redux是怎麼實現compose的：

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)));
}
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誒，我看見reduce了，然後...就沒有然後了。

假設我們現在有三個函式：

const funcA = arg => console.log('funcA', arg);
const funcB = arg => console.log('funcB', arg);
const funcC = arg => console.log('funcC', arg);
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執行reduce的第一步返回的accumulator(accumulator是reduce中的概念)，結果顯而易見：

(...args) => funcA(funcB(...args));
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執行reduce的第二步返回的accumulator，注意到，這時reduce已經執行完了，返回的是一個函式。

(...args) => funcA(funcB(funcC(...args)));
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特別提醒：執行compose最終返回的是一個函式。也就是說開發者得這麼幹compose(a, b, c)() 才能讓傳入的函式依次執行。

另外需要注意的是：傳入的函式是從右到左依次執行的。

applyMiddleware

廢話少說，先上原始碼：

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.`
);
};
const middlewareAPI = {
getState: store.getState,
dispatch: (...args) => dispatch(...args),
};
const chain = middlewares.map(middleware => middleware(middlewareAPI));
dispatch = compose(...chain)(store.dispatch);
return { ...store, dispatch };
}
}
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還記得中介軟體閉包好幾層的寫法嗎？現在我們就來一層一層的剝開它。

middlewareAPI 是一個物件，正好是傳給第一層中介軟體函式的引數。執行它，返回的chain是由第二層函式組成的中介軟體陣列。貼一下redux-thunk第二層轉正後的樣子：

function(next) {
return function(action) {
if (typeof action === 'function') {
return action(dispatch, getState);
}
return next(action);
}
}
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中介軟體第二層函式接收一個next引數，那這個next具體指什麼呢？我先透露一下，next是整個Redux中介軟體機制的題眼，理解了next就可以對Redux中介軟體的理解達到大徹大悟的化境。

之前我們已經拆解了compose的內部機制，從右到左執行，最右邊的中介軟體的引數就是store.dispatch ，它返回的值就是倒數第二個中介軟體的next。它返回什麼呢？我們再剝一層：

function(action) {
if (typeof action === 'function') {
return action(dispatch, getState);
}
return next(action);
}
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別看redux-thunk麻雀雖小，大家發現沒有，第三層函式才是它的邏輯，前面兩層都是配合redux的演出。也就是說呀同學們，除了最後一箇中間件的next是原始的dispatch之外，倒數往前的中介軟體傳入的next都是上一個中介軟體的邏輯函式。

Redux中介軟體本質上是將dispatch套上一層自己的邏輯。

最終applyMiddleware裡得到的這個dispatch是經過無數中介軟體精心包裝，植入了自己的邏輯的dispatch。然後用這個臃腫的dispatch覆蓋原有的dispatch，將Store的API返回。

每一個Action就是這樣穿過重重的邏輯程式碼才能最後被髮射成功。只不過處理非同步請求的中介軟體不再往下走，直到非同步請求發生，真正的Action被髮射出來，才會走到下一個中介軟體的邏輯。

構建dispatch過程中禁止執行dispatch

middlewareAPI中的dispatch為什麼是一個丟擲錯誤的函式？

我們現在已經知道，applyMiddleware的目的只有一個：用所有中介軟體組裝成一個超級dispatch，並將它覆蓋原生的dispatch。但是如果超級dispatch還沒組裝完成，就被中介軟體呼叫了原生的dispatch，那這遊戲別玩了。

所以Redux來了一手掉包。

middlewareAPI初始傳入的dispatch是一個炸彈，中介軟體的開發者膽敢在頭兩層閉包函式的外層作用域呼叫dispatch，炸彈就會引爆。而一旦超級dispatch構建完成，這個超級dispatch就會替換掉炸彈。

怎麼替換呢？

函式也是引用型別對吧，炸彈dispatch之所以用let 定義，就是為了將來修改它的引用地址：

let dispatch = () => {
throw new Error(
`Dispatching while constructing your middleware is not allowed. ` +
`Other middleware would not be applied to this dispatch.`
);
};
// ...
dispatch = compose(...chain)(store.dispatch);
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當然，這是對中介軟體開發者的約束，如果你只是一箇中間件的使用者，這無關緊要。

applyMiddleware的花式呼叫

我們注意到，執行applyMiddleware返回的是一個函式，這個函式有唯一的引數createStore。

WTF？

applyMiddleware不是createStore的引數之一麼：

const store = createStore(reducer, applyMiddleware(middleware1, middleware2, middleware3));
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怎麼createStore也成了applyMiddleware的引數了？

貴圈真亂。

首先我們明確一點，applyMiddleware是一個增強器，增強器是需要改造Store的API的，這樣才能達到增強Store的目的。所以applyMiddleware必須傳入createStore以生成初始的Store。

所以生成一個最終的Store其實可以這樣寫：

const enhancedCreateStore = applyMiddleware(middleware1, middleware2, middleware3)(createStore);
const store = enhancedCreateStore(reducer);
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那通常的那種寫法，Redux內部是怎麼處理的呢？

if (typeof enhancer !== 'undefined') {
if (typeof enhancer !== 'function') {
throw new Error('Expected the enhancer to be a function.')
}
return enhancer(createStore)(reducer, preloadedState)
}
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上面是createStore原始碼中的一段。

如果enhancer存在並且是一個函式，那麼直接傳入createStore執行，再傳入reducer和preloadedState執行(這時候再傳入enhancer就沒完沒了了)，然後直接返回。

喵，後面還有好多程式碼呢，怎麼就返回了？

不，就這麼任性。

這麼看下來，以下寫法才是正宗的Redux：

const store = applyMiddleware(middleware1, middleware2, middleware3)(createStore)(reducer);
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以下寫法只是Redux為開發者準備的語法糖：

const store = createStore(reducer, applyMiddleware(middleware1, middleware2, middleware3));
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洋蔥圈模型

想必大家都聽說過中介軟體的洋蔥圈模型，這個比喻非常形象，乍聽上去，啊，好像明白了。但是大家真的對洋蔥圈模型有一個具象化的理解嗎？

假設現在有三個中介軟體：

const middleware1 = ({ dispatch, getState }) => next => action => {
console.log('middleware1 start');
next(action);
console.log('middleware1 end');
}

const middleware2 = ({ dispatch, getState }) => next => action => {
console.log('middleware2 start');
next(action);
console.log('middleware2 end');
}

const middleware3 = ({ dispatch, getState }) => next => action => {
console.log('middleware3 start');
next(action);
console.log('middleware3 end');
}
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現在將它傳入applyMiddleware：

function reducer(state = {}, action) {
console.log('reducer return state');
return state;
}

const middlewares = [middleware1, middleware2, middleware3];
const store = createStore(reducer, applyMiddleware(...middlewares));
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我們看一下列印的結果：

middleware1 start
middleware2 start
middleware3 start
reducer return state
middleware3 end
middleware2 end
middleware1 end
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對結果感到驚訝嗎？其實理解函式呼叫棧的同學就能明白為什麼是這樣的結果。reducer執行之前也就是dispatch真正執行之前的日誌好理解，dispatch被一層一層包裝，一層一層的深入呼叫。但是dispatch執行完以後呢？這時候的執行權在呼叫棧最深的那一層邏輯那裡，也就是最接近原始dispatch的邏輯函式那裡，所以之後的執行順序是從最深處往上呼叫。

總的看下來，一個Action的更新Store之旅就像穿過一個洋蔥圈的旅行。一堆中介軟體簇擁著Action鑽到洋蔥的中心，Action執行自己的使命更新Store後就地圓寂，然後中介軟體帶著它的遺志再從洋蔥的中心鑽出來。

回看compose

其實我解釋上面的列印日誌，還有一個關節沒有打通。

記得applyMiddleware的原始碼嗎？內部呼叫了compose來執行chain。

我們強調過，compose的函式型別引數的執行順序是從右到左的，我相信大家在不少的地方都見到過這樣的表述。但是大家想過沒有，為什麼要從右到左執行？原生JavaScript除了實現reduce之外還有一個reduceRight，從左到右執行並沒有什麼技術障礙，那麼為什麼要讓執行順序這麼彆扭呢？

答案就在上面的列印日誌裡。

列印日誌很好哇，根據傳入的順序執行。對，執行compose是從右到左，但是compose返回的終極dispatch是一層一層從外面包裹的呀，最後一箇中間件也就是最左邊的中介軟體的邏輯，包裹在最外面一層，自然它的日誌最先被打印出來。

所以compose被設計成引數從右到左執行，不是有技術障礙，也不是Redux特立獨行，而是其中本來就要經歷一次反轉，compose只有再反轉一次才能將它扭轉過來。