「Vue源码学习」你想知道Vuex的实现原理吗?

大家好我是林三心, Vuex 是一个专为 Vue.js 应用程序开发的 状态管理模式。它采用集中式存储管理应用的所有组件的状态,并以相应的规则保证状态以一种可预测的方式发生变化。

「Vue源码学习」你想知道Vuex的实现原理吗?_第1张图片

什么情况下我应该使用 Vuex?

Vuex 可以帮助我们管理共享状态,并附带了更多的概念和框架。这需要对短期和长期效益进行权衡。

如果您不打算开发大型单页应用,使用 Vuex 可能是繁琐冗余的。确实是如此——如果您的应用够简单,您最好不要使用 Vuex。一个简单的 store 模式 (opens new window)就足够您所需了。但是,如果您需要构建一个中大型单页应用,您很可能会考虑如何更好地在组件外部管理状态,Vuex 将会成为自然而然的选择。引用 Redux 的作者 Dan Abramov 的话说就是:

Flux 架构就像眼镜:您自会知道什么时候需要它。

回顾 Vuex 的使用

安装

Yarn
yarn add vuex
NPM
npm install vuex --save
在一个模块化的打包系统中,您必须显式地通过 Vue.use() 来安装 Vuex:
import Vue from 'vue'
import Vuex from 'vuex'

Vue.use(Vuex)

注册store

import Vue from 'vue'
import Vuex from 'vuex'

Vue.use(Vuex)

const store = new Vuex.Store({
  state: {
    count: 0
  },
  mutations: {
    increment (state) {
      state.count++
    }
  }
})

new Vue({
  el: '#app',
  store // 注册
})

State

  1. 普通使用

    const Counter = {
      template: `
    {{ count }}
    `, computed: { count () { return this.$store.state.count } } }
    每当 this.$store.state.count 变化的时候, 都会重新求取计算属性,并且触发更新相关联的 DOM。
  2. 辅助函数

    当一个组件需要获取多个状态的时候,将这些状态都声明为计算属性会有些重复和冗余。为了解决这个问题,我们可以使用 mapState 辅助函数帮助我们生成计算属性,让你少按几次键:
    // 在单独构建的版本中辅助函数为 Vuex.mapState
    import { mapState } from 'vuex'
    
    export default {
      // ...
      computed: mapState({
     // 箭头函数可使代码更简练
     count: state => state.count,
    
     // 传字符串参数 'count' 等同于 `state => state.count`
     countAlias: 'count',
    
     // 为了能够使用 `this` 获取局部状态,必须使用常规函数
     countPlusLocalState (state) {
       return state.count + this.localCount
     }
      })
    }
    当映射的计算属性的名称与 state 的子节点名称相同时,我们也可以给 mapState 传一个字符串数组。
    computed: mapState([
      // 映射 this.count 为 store.state.count
      'count'
    ])
    对象展开运算符
    computed: {
      localComputed () { /* ... */ },
      // 使用对象展开运算符将此对象混入到外部对象中
      ...mapState({
     // ...
      })
    }

Getters

  1. 普通使用

    Getter 接受 state 作为其第一个参数:
    const store = new Vuex.Store({
      state: {
     todos: [
       { id: 1, text: '...', done: true },
       { id: 2, text: '...', done: false }
     ]
      },
      getters: {
     doneTodos: state => {
       return state.todos.filter(todo => todo.done)
     }
      }
    })
    Getter 也可以接受其他 getter 作为第二个参数:
    getters: {
      // ...
      doneTodosCount: (state, getters) => {
     return getters.doneTodos.length
      }
    }
    我们可以很容易地在任何组件中使用它:
    computed: {
      doneTodosCount () {
     return this.$store.getters.doneTodosCount
      }
    }
    注意, getter 在通过属性访问时是作为 Vue 的响应式系统的一部分缓存其中的。(同理于 computed的缓存,后面我会专门出一篇文章讲一讲)
你也可以通过让 getter 返回一个函数,来实现给 getter 传参。在你对 store 里的数组进行查询时非常有用。
getters: {
  // ...
  getTodoById: (state) => (id) => {
    return state.todos.find(todo => todo.id === id)
  }
}
store.getters.getTodoById(2) // -> { id: 2, text: '...', done: false }
  1. 辅助函数

    mapGetters 辅助函数仅仅是将 store 中的 getter 映射到局部计算属性:
    import { mapGetters } from 'vuex'
    
    export default {
      // ...
      computed: {
      // 使用对象展开运算符将 getter 混入 computed 对象中
     ...mapGetters([
       'doneTodosCount',
       'anotherGetter',
       // ...
     ])
      }
    }
    如果你想将一个 getter 属性另取一个名字,使用对象形式:
    ...mapGetters({
      // 把 `this.doneCount` 映射为 `this.$store.getters.doneTodosCount`
      doneCount: 'doneTodosCount'
    })

    Muations

  2. 普通使用

    Vuex 中的 mutation 非常类似于事件:每个 mutation 都有一个字符串的 事件类型 (type) 和 一个 回调函数 (handler)
    const store = new Vuex.Store({
      state: {
     count: 1
      },
      mutations: {
     increment (state, n) { // n为参数,可设置,可不设置,此参数也称为“载荷”
       // 变更状态
       state.count++
     }
      }
    })
    // 使用
    this.$store.commit('increment', 10)
  3. 辅助函数

    import { mapMutations } from 'vuex'
    
    export default {
      // ...
      methods: {
     ...mapMutations([
       'increment', // 将 `this.increment()` 映射为 `this.$store.commit('increment')`
    
       // `mapMutations` 也支持载荷:
       'incrementBy' // 将 `this.incrementBy(amount)` 映射为 `this.$store.commit('incrementBy', amount)`
     ]),
     ...mapMutations({
       add: 'increment' // 将 `this.add()` 映射为 `this.$store.commit('increment')`
     })
      }
    }
    在 mutation 中混合异步调用会导致你的程序很难调试。例如,当你调用了两个包含异步回调的 mutation 来改变状态,你怎么知道什么时候回调和哪个先回调呢?这就是为什么我们要区分这两个概念。在 Vuex 中,mutation 都是同步事务

    Action

    Action 类似于 mutation,不同在于:

    • Action 提交的是 mutation,而不是直接变更状态。
    • Action 可以包含任意异步操作。
    const store = new Vuex.Store({
      state: {
     count: 0
      },
      mutations: {
     increment (state) {
       state.count++
     }
      },
      actions: {
       // Action 函数接受一个与 store 实例具有相同方法和属性的 context 对象
      incrementAsync (context , n) { // 可传“载荷” n
        setTimeout(() => {
          context.commit('increment') 
        }, 1000)
       }
      }
    })
    // 执行
    // 以载荷形式分发
    store.dispatch('incrementAsync', {
      amount: 10
    })
    
    // 以对象形式分发
    store.dispatch({
      type: 'incrementAsync',
      amount: 10
    })
  4. 辅助函数

    import { mapActions } from 'vuex'
    
    export default {
      // ...
      methods: {
     ...mapActions([
       'increment', // 将 `this.increment()` 映射为 `this.$store.dispatch('increment')`
    
       // `mapActions` 也支持载荷:
       'incrementBy' // 将 `this.incrementBy(amount)` 映射为 `this.$store.dispatch('incrementBy', amount)`
     ]),
     ...mapActions({
       add: 'increment' // 将 `this.add()` 映射为 `this.$store.dispatch('increment')`
     })
      }
    }
  5. 组合Action

    // 假设 getData() 和 getOtherData() 返回的是 Promise
    actions: {
      async actionA ({ commit }) {
     commit('gotData', await getData())
      },
      async actionB ({ dispatch, commit }) {
     await dispatch('actionA') // 等待 actionA 完成
     commit('gotOtherData', await getOtherData())
      }
    }

Module

由于使用单一状态树,应用的所有状态会集中到一个比较大的对象。当应用变得非常复杂时,store 对象就有可能变得相当臃肿。

为了解决以上问题,Vuex 允许我们将 store 分割成模块(module)。每个模块拥有自己的 state、mutation、action、getter、甚至是嵌套子模块——从上至下进行同样方式的分割:

const moduleA = {
  state: () => ({ ... }),
  mutations: { ... },
  actions: { ... },
  getters: { ... }
}

const moduleB = {
  state: () => ({ ... }),
  mutations: { ... },
  actions: { ... }
}

const store = new Vuex.Store({
  modules: {
    a: moduleA,
    b: moduleB
  }
})

store.state.a // -> moduleA 的状态
store.state.b // -> moduleB 的状态
对于模块内部的 mutation 和 getter,接收的第一个参数是模块的局部状态对象。
const moduleA = {
  state: () => ({
    count: 0
  }),
  mutations: {
    increment (state) {
      // 这里的 `state` 对象是模块的局部状态
      state.count++
    }
  },

  getters: {
    doubleCount (state) {
      // 这里的 `state` 对象是模块的局部状态
      return state.count * 2
    }
  }
}
同样,对于模块内部的 action,局部状态通过 context.state 暴露出来,根节点状态则为 context.rootState:
const moduleA = {
  // ...
  actions: {
    incrementIfOddOnRootSum ({ state, commit, rootState }) {
      if ((state.count + rootState.count) % 2 === 1) {
        commit('increment')
      }
    }
  }
}
对于模块内部的 getter,根节点状态会作为第三个参数暴露出来:
const moduleA = {
  // ...
  getters: {
    sumWithRootCount (state, getters, rootState) {
      return state.count + rootState.count
    }
  }
}
模块的 命名空间 部分,以后有机会再讲哦

简单原理实现

讲解

看了Vuex源码文件,发现确实很多,我这里就讲我们最常用的部分功能的源码吧

其实使用过 Vuex 的同学都知道,我们在页面或者组件中都是通过this.$store.xxx 来调用的,那么其实,我们只要把你所创建的store对象赋值给页面或者组件中的$store变量即可

Vuex的原理通俗讲就是:利用了全局混入Mixin,将你所创建的store对象,混入到每一个Vue实例中,那么全局混入是什么呢?举个例子:

import Vue from 'vue'
// 全局混入
Vue.mixin({
  created () {
      console.log('我是林三心')
  }
})

// 之后创建的Vue实例,都会输出'我是林三心'
const a = new Vue({
  // 这里什么都没有,却能实现输出'我是林三心'
})
// => "我是林三心"
const b = new Vue({
  // 这里什么都没有,却能实现输出'我是林三心'
})
// => "我是林三心"
上面例子看懂的人,就知道了,同理,把 console.log('我是林三心')这段代码换成一段能做这件事的代码:把store赋值给实例的 $store属性,就实现了:

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代码实现

目录

「Vue源码学习」你想知道Vuex的实现原理吗?_第3张图片

  1. vuex.js

    // vuex.js
    let Vue;
    
    // install方法设置,是因为Vue.use(xxx)会执行xxx的install方法
    const install = (v) => { // 参数v负责接收vue实例
     Vue = v;
     // 全局混入
     Vue.mixin({
         beforeCreate() {
             if (this.$options && this.$options.store) {
                 // 根页面,直接将身上的store赋值给自己的$store,
                 这也解释了为什么使用vuex要先把store放到入口文件main.js里的根Vue实例里
                 this.$store = this.$options.store;
             } else {
                 // 除了根页面以外,将上级的$store赋值给自己的$store
                 this.$store = this.$parent && this.$parent.$store;
             }
         },
     })
    }
    
    // 创建类Store
    class Store {
     constructor(options) { // options接收传入的store对象
         this.vm = new Vue({
             // 确保state是响应式
             data: {
                 state: options.state
             }
         });
         // getter
         let getters = options.getters || {};
         this.getters = {};
         console.log(Object.keys(this.getters))
         Object.keys(getters).forEach(getterName => {
             Object.defineProperty(this.getters, getterName, {
                 get: () => {
                     return getters[getterName](this.state);
                 }
             })
         })
         // mutation
         let mutations = options.mutations || {};
         this.mutations = {};
         Object.keys(mutations).forEach(mutationName => {
             this.mutations[mutationName] = payload => {
                 mutations[mutationName](this.state, payload);
             }
         })
         // action
         let actions = options.actions || {};
         this.actions = {};
         Object.keys(actions).forEach(actionName => {
             this.actions[actionName] = payload => {
                 actions[actionName](this.state, payload);
             }
         })
     }
     // 获取state时,直接返回
     get state() {
         return this.vm.state;
     }
     // commit方法,执行mutations的'name'方法
     commit(name, payload) {
         this.mutations[name](payload);
     }
     // dispatch方法,执行actions的'name'方法
     dispatch(name, payload) {
         this.actions[name](payload);
     }
    }
    
    // 把install方法和类Store暴露出去
    export default {
     install,
     Store
    }
  2. index.js

    // index.js
    import Vue from 'vue';
    import vuex from './vuex'; // 引入vuex.js暴露出来的对象
    Vue.use(vuex); // 会执行vuex对象里的install方法,也就是全局混入mixin
    
    // 实例一个Store类,并暴露出去
    export default new vuex.Store({
     state: {
         num: 1
     },
     getters: {
         getNum(state) {
             return state.num * 2;
         }
     },
     mutations: { in (state, payload) {
             state.num += payload;
         },
         de(state, payload) {
             state.num -= payload;
         }
     },
     actions: { in (state, payload) {
             setTimeout(() => {
                 state.num += payload;
             }, 2000)
         }
     }
    })
  3. main.js

    // main.js
    import Vue from 'vue';
    import App from './App.vue'
    
    import store from './store/index'; // 引入刚刚的index.js
    
    
    new Vue({
     store, // 把store挂在根实例上
     el: '#app',
     components: {
         App
     },
     template: '',
    })
    至此,简单实现了vuex的state,mutations,getter,actions。以后有机会会专门写一篇实现mudule的
vue是不提倡全局混入mixin的,甚至连mixin都不倡导使用,别乱用哦!

结语

我是林三心,一个热心的前端菜鸟程序员。如果你上进,喜欢前端,想学习前端,那咱们可以交朋友,一起摸鱼哈哈,摸鱼群,加我请备注【思否】

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