阅读react-redux源码 - 一

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阅读react-redux源码零中准备了一些react、redux和react-redux的基础知识。从使用的例子中可以看出来顶层的代码中需要用一个来自react-redux的Provider组件提供redux的store,然后Provider的后代组件通过connect组件连接自己的业务组件就可以获取到通过Provider组件跨组件传递过来的store中的state值。

所以我们先从Provider开始看源码的实现。因为源码很短,直接先贴出来整个源码如下:

import React, { useMemo, useEffect } from 'react'
import PropTypes from 'prop-types'
import { ReactReduxContext } from './Context'
import Subscription from '../utils/Subscription'

function Provider({ store, context, children }) {
  const contextValue = useMemo(() => {
    const subscription = new Subscription(store)
   
    subscription.onStateChange = subscription.notifyNestedSubs

    return {
      store,
      subscription
    }
  }, [store])

  const previousState = useMemo(() => store.getState(), [store])

  useEffect(() => {
    const { subscription } = contextValue
    subscription.trySubscribe()

    if (previousState !== store.getState()) {
      subscription.notifyNestedSubs()
    }
    return () => {
      subscription.tryUnsubscribe()
      subscription.onStateChange = null
    }
  }, [contextValue, previousState])

  const Context = context || ReactReduxContext

  return <Context.Provider value={contextValue}>{children}</Context.Provider>
}

if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
  Provider.propTypes = {
    store: PropTypes.shape({
      subscribe: PropTypes.func.isRequired,
      dispatch: PropTypes.func.isRequired,
      getState: PropTypes.func.isRequired
    }),
    context: PropTypes.object,
    children: PropTypes.any
  }
}

export default Provider

可以看到在顶部引入了 ReactReduxContext 这个Context也很简单就是一个React.createContext创建出来的context,用于跨层级向后代组件提供 contextValue。这个contextValue将在下面被定义。

再下面引人注意的就是 Subscription 这个函数,从名字上可以看出是一个实现发布订阅的类。这将是本文的重点。

再往下就定义了我们今天的主角 Provider组件。

Provider组件指接收三个props,分别为store、context和children。而它的返回值为:

<Context.Provider value={contextValue}>
	{children}
</Context.Provider>

这个组件是React的context的Provider,用于向后代组件跨层级传递值,这里的值就是contextValue。

获取该值的方法就是通过{contextValue => null}或者使用hooks的useContext也可以拿到contextValue

contextValue

const contextValue = useMemo(() => {
    const subscription = new Subscription(store)
   
    subscription.onStateChange = subscription.notifyNestedSubs

    return {
      store,
      subscription
    }
  }, [store])

contextValue的值只依赖store,如果store没变那么contextValue的值则不会变。

可以看出来contextValue是一个对象其中有store和一个subscription对象。subscription对象是一个监听器(监听到某些事件然后通知自己的监听者),监听store中的state的变化,只要state变化了那么subscription对象的onStateChange则会执行,由此可见onStateChange这个名字也是很能说明这个方法是做什么的,就是监听store的state改变事件。

subscription.onStateChange = subscription.notifyNestedSubs这样就表示state发生变化则subscription.notifyNestedSubs则会被调用,用来通知自身的监听者。

再下面得到 contextValue 的值为 {store, subscription}。

const previousState = useMemo(() => store.getState(), [store])

暂存一下首次进来的state。(暂时只知道这里做了什么,但是为什么这么做还不是很清楚)

useEffect(() => {
    const { subscription } = contextValue
    subscription.trySubscribe()

    if (previousState !== store.getState()) {
      subscription.notifyNestedSubs()
    }
    return () => {
      subscription.tryUnsubscribe()
      subscription.onStateChange = null
    }
  }, [contextValue, previousState])

一个执行副作用的钩子,执行subscription.trySubscribe()尝试监听某个对象,当前上下文中是store中的state的改变。之后返回一个函数用于在卸载的时候做一些清理工作,例如卸载监听和去除onStateChange的关联。

const Context = context || ReactReduxContext

获取Context,这个Context可以不用react-redux提供的默认Context也可以自己提供context。

return <Context.Provider value={contextValue}>{children}</Context.Provider>

返回Context.Provider包裹的组件。被包裹的组件可以通过对应的Context来获取被传入的value(contextValue)。

小结

组件Provider中一共使用了三个生命周期,useMemo、useMemo和useEffect,这三个生命周期都是直接或者间接监听store的改变。所以可以看出来这些逻辑是为了处理在运行过程中Provider的父组件改变store的行为。在父组件改变store的时候可以及时卸载旧store上的监听设置新store的监听,并且通知后代组件有新的state产生。

./utils/Subscription.js

在组件Provider中使用Subscription类的实例来监听store中state的改变,并且通知改变给自己的监听者。

Subscription的源码如下:

import { getBatch } from './batch'

// encapsulates the subscription logic for connecting a component to the redux store, as
// well as nesting subscriptions of descendant components, so that we can ensure the
// ancestor components re-render before descendants

const nullListeners = { notify() {} }

function createListenerCollection() {
  const batch = getBatch()
  let first = null
  let last = null

  return {
    clear() {
      first = null
      last = null
    },

    notify() {
      batch(() => {
        let listener = first
        while (listener) {
          listener.callback()
          listener = listener.next
        }
      })
    },

    get() {
      let listeners = []
      let listener = first
      while (listener) {
        listeners.push(listener)
        listener = listener.next
      }
      return listeners
    },

    subscribe(callback) {
      let isSubscribed = true
    
      let listener = (last = {
        callback,
        next: null,
        prev: last
      })

      if (listener.prev) {
        listener.prev.next = listener
      } else {
        first = listener
      }

      return function unsubscribe() {
        if (!isSubscribed || first === null) return
        isSubscribed = false

        if (listener.next) {
          listener.next.prev = listener.prev
        } else {
          last = listener.prev
        }
        
        if (listener.prev) {
          listener.prev.next = listener.next
        } else {
          first = listener.next
        }
      }
    }
  }
}

export default class Subscription {
  constructor(store, parentSub) {
    this.store = store
    this.parentSub = parentSub
    this.unsubscribe = null
    this.listeners = nullListeners

    this.handleChangeWrapper = this.handleChangeWrapper.bind(this)
  }

  addNestedSub(listener) {
    this.trySubscribe()
    return this.listeners.subscribe(listener)
  }

  notifyNestedSubs() {
    this.listeners.notify()
  }

  handleChangeWrapper() {
    if (this.onStateChange) {
      this.onStateChange()
    }
  }

  isSubscribed() {
    return Boolean(this.unsubscribe)
  }

  trySubscribe() {
    if (!this.unsubscribe) {
      this.unsubscribe = this.parentSub
        ? this.parentSub.addNestedSub(this.handleChangeWrapper)
        : this.store.subscribe(this.handleChangeWrapper)

      this.listeners = createListenerCollection()
    }
  }

  tryUnsubscribe() {
    if (this.unsubscribe) {
      this.unsubscribe()
      this.unsubscribe = null
      this.listeners.clear()
      this.listeners = nullListeners
    }
  }
}

整个Subscription实现了一个事件链:

------ subscriptionA ------ subscriptionB\ ------ subscriptionC
-------------- |---------------------|---------------------------- |
-------------- | - listenerA1 — | - listenerB1 ----------- | - listenerB1
-------------- | - listenerA2 — | - listenerB2 ----------- | - listenerC2
-------------- | - listenerA3 — | - listenerB3 ----------- | - listenerC3

​使用Subscription实现上面的事件链:

const eventOrigin = {
  listeners: [],
  subscribe(fn) {
    eventOrigin.listeners.push(fn)
    return function() {
      eventOrigin.listeners = eventOrigin.listeners.filter(item => item !== fn)
    }
  },
  notify() {
    let i = 0
    while (i < eventOrigin.listeners.length) eventOrigin.listeners[i++]()
  }
}

const subscriptionA = new Subscription(eventOrigin)
subscriptionA.onStateChange = subscriptionA.notifyNestedSubs
subscriptionA.trySubscribe()
subscriptionA.addNestedSub(function listenerA1() {
  console.log('listenerA1')
})
subscriptionA.addNestedSub(function listenerA2() {
  console.log('listenerA2')
})
subscriptionA.addNestedSub(function listenerA3() {
  console.log('listenerA3')
})

const subscriptionB = new Subscription(undefined, subscriptionA)
subscriptionB.onStateChange = subscriptionB.notifyNestedSubs
subscriptionB.trySubscribe()
subscriptionB.addNestedSub(function listenerA1() {
  console.log('listenerB1')
})
subscriptionB.addNestedSub(function listenerA2() {
  console.log('listenerB2')
})
subscriptionB.addNestedSub(function listenerA3() {
  console.log('listenerB3')
})

const subscriptionC = new Subscription(undefined, subscriptionB)
subscriptionC.onStateChange = subscriptionC.notifyNestedSubs
subscriptionC.trySubscribe()
subscriptionC.addNestedSub(function listenerA1() {
  console.log('listenerC1')
})
subscriptionC.addNestedSub(function listenerA2() {
  console.log('listenerC2')
})
subscriptionC.addNestedSub(function listenerA3() {
  console.log('listenerC3')
})

// 测试,触发事件源的notify
eventOrigin.notify()

打印出如下结果:

listenerA1
listenerA2
listenerA3
listenerB1
listenerB2
listenerB3
listenerC1
listenerC2
listenerC3

每个subscription实例就是一个事件的节点,每个节点上面有很多事件的监听器,事件沿着subscription实例组成的链传递,挨个通知每个subscription节点,然后subscription节点的事件监听器监听到事件之后挨个执行回调。

可以想象成DOM的原生事件,事件沿着DOM传递,每个DOM上可以addEventListener多个事件回调。

createListenerCollection

其中用到的函数createListenerCollection创建的对象也是一个监听器,监听某个事件发生通知自己的监听者。

createListenerCollection返回的是一个双向链表,这个数据结构方便修改,删除某一项十分快捷,不需要遍历链表中的每一个,直接将上一个的next指针指向下一个就完成了自身的删除。源码如下:

import { getBatch } from './batch'

// encapsulates the subscription logic for connecting a component to the redux store, as
// well as nesting subscriptions of descendant components, so that we can ensure the
// ancestor components re-render before descendants

const nullListeners = { notify() {} }

function createListenerCollection() {
  const batch = getBatch()
  let first = null
  let last = null

  return {
    clear() {
      first = null
      last = null
    },

    notify() {
      batch(() => {
        let listener = first
        while (listener) {
          listener.callback()
          listener = listener.next
        }
      })
    },

    get() {
      let listeners = []
      let listener = first
      while (listener) {
        listeners.push(listener)
        listener = listener.next
      }
      return listeners
    },

    subscribe(callback) {
      let isSubscribed = true
    
      let listener = (last = {
        callback,
        next: null,
        prev: last
      })

      if (listener.prev) {
        listener.prev.next = listener
      } else {
        first = listener
      }

      return function unsubscribe() {
        if (!isSubscribed || first === null) return
        isSubscribed = false

        if (listener.next) {
          listener.next.prev = listener.prev
        } else {
          last = listener.prev
        }
        
        if (listener.prev) {
          listener.prev.next = listener.next
        } else {
          first = listener.next
        }
      }
    }
  }
}
const batch = getBatch()

这个batch表示的是批量更新的意思。这个是react的知识点,简单描述已备忘。

react自身发起的更新是默认批量的。例如onClick函数里setState两次只会引起一次render,componentDidMount里面setState两次也只会引起一次render,但是setTimeout里面两次setState就会引起两次跟新,想要避免这个事情就可以用batch来规避。

原理就类似于react自己张开了一个袋子,需要更新的组件都会被收到这个袋子里,装完之后一起处理组件的更新。那么为什么setTimeout里面的装不到袋子里里呢?因为setTimeout是异步的并不归react管,不在一个调用栈内。或者说setTimeout的回调函数执行之前张开的袋子已经闭合了。

const batch = getBatch()
let first = null
let last = null

首先拿到batch函数,定义头指针和尾指针,这是一个双向链表,和单链表不同,不仅可以从first到last遍历,也可以从last到first遍历。

并且删除双向链表中的一个节点也十分方便,可以将当前节点的上一个节点的next指针指向当前节点的下一个节点就直接将当前节点删除了。如果是单链表需要从头开始遍历链表才可以。从空间上来说链表不需要连续的内存空间,相较于数组这方面也是更加灵活。

return {
  // 清理当前所有监听者
  clear() {},
  // 通知监听者事件发生
  notify() {},
  // 返回所有监听者组成的数组
  get() {},
  // 设置监听者
  subscribe(callback) {}
}
clear() {
  first = null
  last = null
}

清除的时候直接将first和last设置为null这个链表没有被引用,自然就会被垃圾回收机制回收掉。

notify() {
  batch(() => {
    let listener = first
    while (listener) {
      listener.callback()
      listener = listener.next
    }
  })
}

从第一个节点开始遍历这个链表,执行每个节点上的存储的回调函数。

get() {
  let listeners = []
  let listener = first
  while (listener) {
    listeners.push(listener)
    listener = listener.next
  }
  return listeners
}

将双向链表转换成数组返回出去。

subscribe

设置事件发生的回调函数,notify通知的就是在这里subscribe的回调函数,这个方法相对复杂点,整体来说做了两件事情:

一件是将入参callback作为一个节点添加到双向链表中,以便notify的时候可以通知到

一件是返回一个函数用于在链表中删除该节点

subscribe(callback) {
  let isSubscribed = true

  let listener = (last = {
    callback,
    next: null,
    prev: last
  })

  if (listener.prev) {
    listener.prev.next = listener
  } else {
    first = listener
  }

  return function unsubscribe() {
    if (!isSubscribed || first === null) return
    isSubscribed = false

    if (listener.next) {
      listener.next.prev = listener.prev
    } else {
      last = listener.prev
    }
    
    if (listener.prev) {
      listener.prev.next = listener.next
    } else {
      first = listener.next
    }
  }
}

一个标识符表示callback是否在链表中,为了防止返回的卸载监听的函数多次被调用:

let isSubscribed = true
let listener = (last = {
  callback,
  next: null,
  prev: last
})

定义链表中当前节点的值。从右往左看,新加进去的节点一定是最后一个节点,所以新加入节点的上一个节点一定是当前的last节点,所以prev的值是last。

而新加入节点的next值就是null了。

if (listener.prev) {
  listener.prev.next = listener
} else {
  first = listener
}

如果有上一个节点,表示新加入的节点不是第一个,也就是加入前的last节点不是null。新加入的节点是第一个就需要将当前节点作为头结点赋值给first变量,以便随时可以从头开始遍历链表。

return function unsubscribe() {
  if (!isSubscribed || first === null) return
  isSubscribed = false

  if (listener.next) {
    listener.next.prev = listener.prev
  } else {
    last = listener.prev
  }
  
  if (listener.prev) {
    listener.prev.next = listener.next
  } else {
    first = listener.next
  }
}

可以改变链表的不仅仅是被返回的函数,还有一个clear方法,会删除整个链表,所以在删除节点的时候首先要检查下这个链表是否还存在,然后看下当前节点是否还存在,如果链表存在并且还在监听中,那么可以执行卸载流程了。

首先修改刚才的订阅标识符,修改标识符为未订阅,因为马上要卸载了。

如果当前节点有下一个节点,就将当前节点的下一个节点的prev指针指向当前节点的prev。

如果当前节点没有下一个几点,直接将闭包中的last指向当前节点的prev,就删除了当前节点。

还需要改下节点的next指针,因为是双向链表。

注:subscribe函数设置监听的同时还会返回一个卸载监听的函数,这种风格和redux的store的subscribe的风格如出一辙。

小结

createListenerCollection()返回一个对象,这个对象有方法subscribe和notify,一个用来订阅事件的发生,一个用来通知订阅的回调事件发生了,内部的实现则是通过双向链表来完成的。

class Subscription

export default class Subscription {
  constructor(store, parentSub) {
    this.store = store
    this.parentSub = parentSub
    this.unsubscribe = null
    this.listeners = nullListeners

    this.handleChangeWrapper = this.handleChangeWrapper.bind(this)
  }

  addNestedSub(listener) {
    this.trySubscribe()
    return this.listeners.subscribe(listener)
  }

  notifyNestedSubs() {
    this.listeners.notify()
  }

  handleChangeWrapper() {
    if (this.onStateChange) {
      this.onStateChange()
    }
  }

  isSubscribed() {
    return Boolean(this.unsubscribe)
  }

  trySubscribe() {
    if (!this.unsubscribe) {
      this.unsubscribe = this.parentSub
        ? this.parentSub.addNestedSub(this.handleChangeWrapper)
        : this.store.subscribe(this.handleChangeWrapper)

      this.listeners = createListenerCollection()
    }
  }

  tryUnsubscribe() {
    if (this.unsubscribe) {
      this.unsubscribe()
      this.unsubscribe = null
      this.listeners.clear()
      this.listeners = nullListeners
    }
  }
}

使用案例:


const subscriptionB = new Subscription(undefined, subscriptionA)
subscriptionB.onStateChange = subscriptionB.notifyNestedSubs
subscriptionB.trySubscribe()
subscriptionB.addNestedSub(function listenerA1() {
  console.log('listenerB1')
})
subscriptionB.addNestedSub(function listenerA2() {
  console.log('listenerB2')
})
subscriptionB.addNestedSub(function listenerA3() {
  console.log('listenerB3')
})

这个类做的事情在上面大体上说过,类似于浏览器的时间冒泡,现在看下具体是怎么实现的。


constructor(store, parentSub) {
  this.store = store
  this.parentSub = parentSub
  this.unsubscribe = null
  this.listeners = nullListeners

  this.handleChangeWrapper = this.handleChangeWrapper.bind(this)
}

Subscription的构造函数有两个入参,一个是store,一个是parentSub是同一个类的不同实例。

上面在使用这个类的时候,new了之后紧接着会关联实例的onStateChange到notifyNestedSubs中去,表示onStateChange执行的时候,实际上执行的是notifyNestedSubs。

紧接着调用实例trySubscribe方法,尝试订阅:

trySubscribe() {
  if (!this.unsubscribe) {
    this.unsubscribe = this.parentSub
      ? this.parentSub.addNestedSub(this.handleChangeWrapper)
      : this.store.subscribe(this.handleChangeWrapper)

    this.listeners = createListenerCollection()
  }
}

如果没有订阅,那么就去订阅事件。订阅的时候以parentSub优先,如果没有提供parentSub,那么就订阅store的事件。

parentSub和subscribe方法有同样的签名,需要一个入参函数,会返回一个取消订阅的函数。

返回的取消订阅的函数在Subscription会被用作是否订阅事件的标识符。

调用createListenerCollection初始化字段listeners,后面Subscription实例的监听函数都会被委托到listeners上。

handleChangeWrapper() {
  if (this.onStateChange) {
    this.onStateChange()
  }
}

毕竟onStateChange到notifyNestedSubs的关联是调用方手动关联的,如果没有关联的话直接调用会报错,为了不报错,做一次检查也是有必要的。

为什么要onStateChange = notifyNestedSubs?做一次关联?主观感觉应该是语义上的考虑。

这个类实例化出来的对象主要是监听store中state的改变的,所以对外onStateChange这个名字一听就懂。但是对内的话,其实响应事件之后是要通知自身的监听者,所以是notifyNestedSubs。

addNestedSub(listener) {
  this.trySubscribe()
  return this.listeners.subscribe(listener)
}

添加Subscription实例的监听函数,被委托给listeners。

notifyNestedSubs() {
  this.listeners.notify()
}

通知自身的订阅者们,事件发生了,你们要做点什么了。

总结

Provider组件跨组件向后代组件(主要是后面要提到的connect)提供了一个contextValue对象,其中包括了Subscription类的实例和store自身,其中Subscription的实例在监听到store中state的变化的时候就会通知自身的监听者,store的state变化了你们需要重新store.getState()重新渲染组件了。

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你可能感兴趣的:(前端工具,javascript,React,react,react-redux,redux)