Vuex 框架原理与源码分析(分享一)

        Vuex是一个专为Vue服务,用于管理页面数据状态、提供统一数据操作的生态系统。它集中于MVC模式中的Model层,规定所有的数据操作必须通过 action – mutation – state change 的流程来进行,再结合Vue的数据视图双向绑定特性来实现页面的展示更新。统一的页面状态管理以及操作处理,可以让复杂的组件交互变得简单清晰,同时可在调试模式下进行时光机般的倒退前进操作,查看数据改变过程,使code debug更加方便。

最近在开发的项目中用到了Vuex来管理整体页面状态,遇到了很多问题。决定研究下源码,在答疑解惑之外,能深入学习其实现原理。

先将问题抛出来,使学习和研究更有针对性:

使用Vuex只需执行 Vue.use(Vuex),并在Vue的配置中传入一个store对象的示例,store是如何实现注入的?

state内部是如何实现支持模块配置和模块嵌套的?

在执行dispatch触发action(commit同理)的时候,只需传入(type, payload),action执行函数中第一个参数store从哪里获取的?

如何区分state是外部直接修改,还是通过mutation方法修改的?

调试时的“时空穿梭”功能是如何实现的?

注:本文对有Vuex有实际使用经验的同学帮助更大,能更清晰理解Vuex的工作流程和原理,使用起来更得心应手。初次接触的同学,可以先参考Vuex官方文档进行基础概念的学习。

一、框架核心流程

进行源码分析之前,先了解一下官方文档中提供的核心思想图,它也代表着整个Vuex框架的运行流程。

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Vuex框架

如图示,Vuex为Vue Components建立起了一个完整的生态圈,包括开发中的API调用一环。围绕这个生态圈,简要介绍一下各模块在核心流程中的主要功能:

1、Vue Components:Vue组件。HTML页面上,负责接收用户操作等交互行为,执行dispatch方法触发对应action进行回应。

2、dispatch:操作行为触发方法,是唯一能执行action的方法。

3、actions:操作行为处理模块。负责处理Vue Components接收到的所有交互行为。包含同步/异步操作,支持多个同名方法,按照注册的顺序依次触发。向后台API请求的操作就在这个模块中进行,包括触发其他action以及提交mutation的操作。该模块提供了Promise的封装,以支持action的链式触发。

4、commit:状态改变提交操作方法。对mutation进行提交,是唯一能执行mutation的方法。

5、mutations:状态改变操作方法。是Vuex修改state的唯一推荐方法,其他修改方式在严格模式下将会报错。该方法只能进行同步操作,且方法名只能全局唯一。操作之中会有一些hook暴露出来,以进行state的监控等。

6、state:页面状态管理容器对象。集中存储Vue components中data对象的零散数据,全局唯一,以进行统一的状态管理。页面显示所需的数据从该对象中进行读取,利用Vue的细粒度数据响应机制来进行高效的状态更新。

7、getters:state对象读取方法。图中没有单独列出该模块,应该被包含在了render中,Vue Components通过该方法读取全局state对象。

Vue组件接收交互行为,调用dispatch方法触发action相关处理,若页面状态需要改变,则调用commit方法提交mutation修改state,通过getters获取到state新值,重新渲染Vue Components,界面随之更新。

二、目录结构介绍

打开Vuex项目,看下源码目录结构。

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源码目录结构

Vuex提供了非常强大的状态管理功能,源码代码量却不多,目录结构划分也很清晰。先大体介绍下各个目录文件的功能:

Ⅰ、module:提供module对象与module对象树的创建功能;

Ⅱ、plugins:提供开发辅助插件,如“时光穿梭”功能,state修改的日志记录功能等;

Ⅲ、helpers.js:提供action、mutations以及getters的查找API;

Ⅳ、index.js:是源码主入口文件,提供store的各module构建安装;

Ⅴ、mixin.js:提供了store在Vue实例上的装载注入;

Ⅵ、util.js:提供了工具方法如find、deepCopy、forEachValue以及assert等方法。

三、初始化装载与注入

先看个简单的例子:

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store.js文件中,加载Vuex框架,创建并导出一个空配置的store对象实例。

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然后在index.js中,正常初始化一个页面根级别的Vue组件,传入这个自定义的store对象。

问题1所述,以上实例除了Vue的初始化代码,只是多了一个store对象的传入。一起看下源码中的实现方式。

3.2 装载分析

index.js文件代码执行开头,定义局部 Vue 变量,用于判断是否已经装载和减少全局作用域查找。

然后判断若处于浏览器环境下且加载过Vue,则执行install方法。

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install方法将Vuex装载到Vue对象上,Vue.use(Vuex) 也是通过它执行,先看下Vue.use方法实现:

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若是首次加载,将局部Vue变量赋值为全局的Vue对象,并执行applyMixin方法,install实现如下:

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来看下applyMixin方法内部代码。如果是2.x.x以上版本,可以使用 hook 的形式进行注入,或使用封装并替换Vue对象原型的_init方法,实现注入。

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具体实现:将初始化Vue根组件时传入的store设置到this对象的$store属性上,子组件从其父组件引用$store属性,层层嵌套进行设置。在任意组件中执行 this.$store 都能找到装载的那个store对象,vuexInit方法实现如下:

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看个图例理解下store的传递。

页面Vue结构图:

对应store流向:

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四、store对象构造

上面对Vuex框架的装载以及注入自定义store对象进行分析,解决了问题1。接下来详细分析store对象的内部功能和具体实现,来解答为什么actions、getters、mutations中能从arguments[0]中拿到store的相关数据?等问题。

store对象实现逻辑比较复杂,先看下构造方法的整体逻辑流程来帮助后面的理解:

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原文出处:美团点评技术团队

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