学习 vuex 源码整体架构，打造属于自己的状态管理库

前言

这是学习源码整体架构第五篇。整体架构这词语好像有点大，姑且就算是源码整体结构吧，主要就是学习是代码整体结构，不深究其他不是主线的具体函数的实现。本篇文章学习的是实际仓库的代码。

其余四篇分别是：

1. 学习 jQuery 源码整体架构，打造属于自己的 js 类库
   

2. 学习underscore源码整体架构，打造属于自己的函数式编程类库
   

3. 学习 lodash 源码整体架构，打造属于自己的函数式编程类库
   

4. 学习 sentry 源码整体架构，打造属于自己的前端异常监控SDK

感兴趣的读者可以点击阅读。下一篇可能是学习 axios 源码。

导读
文章比较详细的介绍了vuex、vue源码调试方法和 Vuex 原理。并且详细介绍了 Vuex.use 安装和 new Vuex.Store 初始化、Vuex.Store 的全部API（如dispatch、commit等）的实现和辅助函数 mapState、mapGetters、 mapActions、mapMutations createNamespacedHelpers。

chrome 浏览器调试 vuex 源码方法

Vue文档：在 VS Code 中调试 Vue 项目
从上文中同理可得调试 vuex 方法，这里详细说下，便于帮助到可能不知道如何调试源码的读者。
可以把笔者的这个 vuex-analysis 源码分析仓库fork一份或者直接克隆下来， git clone https://github.com/lxchuan12/vuex-analysis.git

其中文件夹vuex，是克隆官方的vuex仓库 dev分支。
截至目前（2019年11月），版本是v3.1.2，最后一次commit是ba2ff3a3，2019-11-11 11:51 Ben Hutton。
包含笔者的注释，便于理解。

克隆完成后， 在vuex/examples/webpack.config.js 中添加devtool配置。

// 新增devtool配置，便于调试
devtool: 'source-map',
output: {}

git clone https://github.com/lxchuan12/vuex-analysis.git
cd vuex
npm i
npm run dev

打开 http://localhost:8080/
点击你想打开的例子，例如：Shopping Cart => http://localhost:8080/shopping-cart/
打开控制面板 source 在左侧找到 webapck// . src 目录 store 文件 根据自己需求断点调试即可。

本文主要就是通过Shopping Cart，(路径vuex/examples/shopping-cart)例子调试代码的。

顺便提一下调试 vue 源码（v2.6.10）的方法

git clone https://github.com/vuejs/vue.git

克隆下来后将package.json 文件中的script dev命令后面添加这个 --sourcemap。

{
  "dev": "rollup -w -c scripts/config.js --environment TARGET:web-full-dev --sourcemap"
}

git clone https://github.com/vuejs/vue.git
cd vue
npm i
# 在 dist/vue.js 最后一行追加一行 //# sourceMappingURL=vue.js.map
npm run dev
# 新终端窗口
# 根目录下 全局安装http-server(一行命令启动服务的工具)
npm i -g http-server
hs -p 8100

# 在examples 文件夹中把引用的vuejs的index.html 文件 vue.min.js 改为 vue.js
# 或者把dist文件夹的 vue.min.js ，替换成npm run dev编译后的dist/vue.js

# 浏览器打开 open http://localhost:8100/examples/

# 打开控制面板 source 在左侧找到  src 目录 即vue.js源码文件 根据自己需求断点调试即可。

本小节大篇幅介绍调试方法。是因为真的很重要。会调试代码，看源码就比较简单了。关注主线调试代码，很容易看懂。
强烈建议克隆笔者的这个仓库，自己调试代码，对着注释看，不调试代码，只看文章不容易吸收消化。
笔者也看了文章末尾笔者推荐阅读的文章，但还是需要自己看源代码，才知道这些文章哪里写到了，哪里没有细写。 

正文开始～

vuex 原理

简单说明下 vuex 原理

每个组件（也就是Vue实例）在beforeCreate的生命周期中都混入（Vue.mixin）同一个Store实例 作为属性 $store， 也就是为啥可以通过 this.$store.dispatch 等调用方法的原因。

最后显示在模板里的 $store.state.count 源码是这样的。

class Store{
  get state () {
    return this._vm._data.$$state
  }
}

其实就是： vm.$store._vm._data.$$state.count 其中vm.$store._vm._data.$$state 是 响应式的。怎么实现响应式的？其实就是new Vue()

function resetStoreVM (store, state, hot) {
  //  省略若干代码
  store._vm = new Vue({
    data: {
      $$state: state
    },
    computed
  })
  //  省略若干代码
}

这里的 state 就是 用户定义的 state。这里的 computed 就是处理后的用户定义的 getters。而 class Store上的一些函数（API）主要都是围绕修改vm.$store._vm._data.$$state和computed(getter)服务的。

Vue.use 安装

笔者画了一张图表示下Vuex对象，是Vue的一个插件。

看到这里，恭喜你已经了解了Vuex原理。文章比较长，如果暂时不想关注源码细节，可以克隆一下本仓库代码git clone https://github.com/lxchuan12/vuex-analysis.git，后续调试代码，点赞收藏到时想看了再看。

文档 Vue.use Vue.use(Vuex)

参数：{Object | Function} plugin 用法：
安装 Vue.js 插件。如果插件是一个对象，必须提供 install 方法。如果插件是一个函数，它会被作为 install 方法。install 方法调用时，会将 Vue 作为参数传入。
该方法需要在调用 new Vue() 之前被调用。
当 install 方法被同一个插件多次调用，插件将只会被安装一次。

根据断点调试，来看下Vue.use的源码。

function initUse (Vue) {
  Vue.use = function (plugin) {
    var installedPlugins = (this._installedPlugins || (this._installedPlugins = []));
    // 如果已经存在，则直接返回this也就是Vue
    if (installedPlugins.indexOf(plugin) > -1) {
      return this
    }

    // additional parameters
    var args = toArray(arguments, 1);
    // 把 this（也就是Vue）作为数组的第一项
    args.unshift(this);
    // 如果插件的install属性是函数,调用它
    if (typeof plugin.install === 'function') {
      plugin.install.apply(plugin, args);
    } else if (typeof plugin === 'function') {
      // 如果插件是函数,则调用它
      // apply(null) 严格模式下 plugin 插件函数的 this 就是 null
      plugin.apply(null, args);
    }
    // 添加到已安装的插件
    installedPlugins.push(plugin);
    return this
  };
}

install 函数

vuex/src/store.js

export function install (_Vue) {
  // Vue 已经存在并且相等，说明已经Vuex.use过
  if (Vue && _Vue === Vue) {
    // 省略代码：非生产环境报错，vuex已经安装
    return
  }
  Vue = _Vue
  applyMixin(Vue)
}

接下来看 applyMixin 函数

applyMixin 函数

vuex/src/mixin.js

export default function (Vue) {
  // Vue 版本号
  const version = Number(Vue.version.split('.')[0])
  if (version >= 2) {
    // 合并选项后 beforeCreate 是数组里函数的形式  [ƒ,  ƒ]
    // 最后调用循环遍历这个数组，调用这些函数，这是一种函数与函数合并的解决方案。
    // 假设是我们自己来设计，会是什么方案呢。
    Vue.mixin({ beforeCreate: vuexInit })
  } else {
    // 省略1.x的版本代码 ...
  }

  /**
   * Vuex init hook, injected into each instances init hooks list.
   */
  function vuexInit () {
    const options = this.$options
    // store injection
    // store 注入到每一个Vue的实例中
    if (options.store) {
      this.$store = typeof options.store === 'function'
        ? options.store()
        : options.store
    } else if (options.parent && options.parent.$store) {
      this.$store = options.parent.$store
    }
  }
}

最终每个Vue的实例对象，都有一个$store属性。且是同一个Store实例。
用购物车的例子来举例就是：

const vm = new Vue({
  el: '#app',
  store,
  render: h => h(App)
})
console.log('vm.$store === vm.$children[0].$store', vm.$store === vm.$children[0].$store)
// true
console.log('vm.$store === vm.$children[0].$children[0].$store', vm.$store === vm.$children[0].$children[0].$store)
// true
console.log('vm.$store === vm.$children[0].$children[1].$store', vm.$store === vm.$children[0].$children[1].$store)
// true

Vuex.Store 构造函数

先看最终 new Vuex.Store 之后的 Store 实例对象关系图：先大致有个印象。 

export class Store {
  constructor (options = {}) {
    // 这个构造函数比较长，这里省略，后文分开细述
  }
}

if (!Vue && typeof window !== 'undefined' && window.Vue) {
  install(window.Vue)
}

如果是 cdn script 方式引入vuex插件，则自动安装vuex插件，不需要用Vue.use(Vuex)来安装。

// asset 函数实现
export function assert (condition, msg) {
  if (!condition) throw new Error(`[vuex] ${msg}`)
}

if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
  // 可能有读者会问：为啥不用 console.assert，console.assert 函数报错不会阻止后续代码执行
  assert(Vue, `must call Vue.use(Vuex) before creating a store instance.`)
  assert(typeof Promise !== 'undefined', `vuex requires a Promise polyfill in this browser.`)
  assert(this instanceof Store, `store must be called with the new operator.`)
}

条件断言：不满足直接抛出错误

1.必须使用 Vue.use(Vuex) 创建 store 实例。
2.当前环境不支持Promise，报错：vuex 需要 Promise polyfill。
3.Store 函数必须使用 new 操作符调用。

const {
  // 插件默认是空数组
  plugins = [],
  // 严格模式默认是false
  strict = false
} = options

从用户定义的new Vuex.Store(options) 取出plugins和strict参数。

// store internal state
// store 实例对象 内部的 state
this._committing = false
// 用来存放处理后的用户自定义的actoins
this._actions = Object.create(null)
// 用来存放 actions 订阅
this._actionSubscribers = []
// 用来存放处理后的用户自定义的mutations
this._mutations = Object.create(null)
// 用来存放处理后的用户自定义的 getters
this._wrappedGetters = Object.create(null)
// 模块收集器，构造模块树形结构
this._modules = new ModuleCollection(options)
// 用于存储模块命名空间的关系
this._modulesNamespaceMap = Object.create(null)
// 订阅
this._subscribers = []
// 用于使用 $watch 观测 getters
this._watcherVM = new Vue()
// 用来存放生成的本地 getters 的缓存
this._makeLocalGettersCache = Object.create(null)

声明Store实例对象一些内部变量。用于存放处理后用户自定义的actions、mutations、getters等变量。

提一下 Object.create(null) 和 {} 的区别。前者没有原型链，后者有。即 Object.create(null).__proto__是 undefined ({}).__proto__ 是 Object.prototype

// bind commit and dispatch to self
const store = this
const { dispatch, commit } = this
this.dispatch = function boundDispatch (type, payload) {
  return dispatch.call(store, type, payload)
}
this.commit = function boundCommit (type, payload, options) {
  return commit.call(store, type, payload, options)
}

给自己 绑定 commit 和 dispatch

为何要这样绑定 ?
说明调用 commit 和 dispach 的 this 不一定是 store 实例
这是确保这两个函数里的 this 是 store 实例

// 严格模式，默认是false
this.strict = strict
// 根模块的state
const state = this._modules.root.state
// init root module.
// this also recursively registers all sub-modules
// and collects all module getters inside this._wrappedGetters
installModule(this, state, [], this._modules.root)
// initialize the store vm, which is responsible for the reactivity
// (also registers _wrappedGetters as computed properties)
resetStoreVM(this, state)

上述这段代码 installModule(this, state, [], this._modules.root)

初始化 根模块。
并且也递归的注册所有子模块。
并且收集所有模块的 getters 放在 this._wrappedGetters 里面。

resetStoreVM(this, state)

初始化 store._vm 响应式的
并且注册 _wrappedGetters 作为 computed 的属性

plugins.forEach(plugin => plugin(this))

插件：把实例对象 store 传给插件函数，执行所有插件。

const useDevtools = options.devtools !== undefined ? options.devtools : Vue.config.devtools
if (useDevtools) {
  devtoolPlugin(this)
}

初始化 vue-devtool 开发工具。
参数 devtools 传递了取 devtools 否则取Vue.config.devtools 配置。

初读这个构造函数的全部源代码。会发现有三个地方需要重点看。分别是：

this._modules = new ModuleCollection(options)
installModule(this, state, [], this._modules.root)
resetStoreVM(this, state)

阅读时可以断点调试，赋值语句this._modules = new ModuleCollection(options)，如果暂时不想看，可以直接看返回结果。installModule，resetStoreVM函数则可以断点调试。

class ModuleCollection

收集模块，构造模块树结构。

注册根模块 参数 rawRootModule 也就是 Vuex.Store 的 options 参数
未加工过的模块（用户自定义的），根模块

export default class ModuleCollection {
  constructor (rawRootModule) {
    // register root module (Vuex.Store options)
    this.register([], rawRootModule, false)
  }
}

/**
  * 注册模块
  * @param {Array} path 路径
  * @param {Object} rawModule 原始未加工的模块
  * @param {Boolean} runtime runtime 默认是 true
  */
register (path, rawModule, runtime = true) {
  // 非生产环境 断言判断用户自定义的模块是否符合要求
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
    assertRawModule(path, rawModule)
  }

  const newModule = new Module(rawModule, runtime)
  if (path.length === 0) {
    this.root = newModule
  } else {
    const parent = this.get(path.slice(0, -1))
    parent.addChild(path[path.length - 1], newModule)
  }

  // register nested modules
  // 递归注册子模块
  if (rawModule.modules) {
    forEachValue(rawModule.modules, (rawChildModule, key) => {
      this.register(path.concat(key), rawChildModule, runtime)
    })
  }
}

class Module

// Base data struct for store's module, package with some attribute and method
// store 的模块 基础数据结构，包括一些属性和方法
export default class Module {
  constructor (rawModule, runtime) {
    // 接收参数 runtime
    this.runtime = runtime
    // Store some children item
    // 存储子模块
    this._children = Object.create(null)
    // Store the origin module object which passed by programmer
    // 存储原始未加工的模块
    this._rawModule = rawModule
    // 模块 state
    const rawState = rawModule.state

    // Store the origin module's state
    // 原始Store 可能是函数，也可能是是对象，是假值，则赋值空对象。
    this.state = (typeof rawState === 'function' ? rawState() : rawState) || {}
  }
}

经过一系列的注册后，最后 this._modules = new ModuleCollection(options) this._modules 的值是这样的。笔者画了一张图表示：

installModule 函数

function installModule (store, rootState, path, module, hot) {
  // 是根模块
  const isRoot = !path.length
  // 命名空间 字符串
  const namespace = store._modules.getNamespace(path)
  if (module.namespaced) {
    // 省略代码：模块命名空间map对象中已经有了，开发环境报错提示重复
    // module 赋值给 _modulesNamespaceMap[namespace]
    store._modulesNamespaceMap[namespace] = module
  }
  // ... 后续代码 移出来 待读解释
}

注册 state

// set state
// 不是根模块且不是热重载
if (!isRoot && !hot) {
  // 获取父级的state
  const parentState = getNestedState(rootState, path.slice(0, -1))
  // 模块名称
  // 比如 cart
  const moduleName = path[path.length - 1]
  // state 注册
  store._withCommit(() => {
    // 省略代码：非生产环境 报错 模块 state 重复设置
    Vue.set(parentState, moduleName, module.state)
  })
}

最后得到的是类似这样的结构且是响应式的数据 实例 Store.state 比如：

{
  // 省略若干属性和方法
  // 这里的 state 是只读属性 可搜索 get state 查看，上文写过
  state: {
    cart: {
      checkoutStatus: null,
      items: []
    }
 }
}

const local = module.context = makeLocalContext(store, namespace, path)

module.context 这个赋值主要是给 helpers 中 mapState、mapGetters、mapMutations、mapActions四个辅助函数使用的。
生成本地的dispatch、commit、getters和state。
主要作用就是抹平差异化，不需要用户再传模块参数。

遍历注册 mutation

module.forEachMutation((mutation, key) => {
  const namespacedType = namespace + key
  registerMutation(store, namespacedType, mutation, local)
})

/**
 * 注册 mutation
 * @param {Object} store 对象
 * @param {String} type 类型
 * @param {Function} handler 用户自定义的函数
 * @param {Object} local local 对象
 */
function registerMutation (store, type, handler, local) {
  // 收集的所有的mutations找对应的mutation函数，没有就赋值空数组
  const entry = store._mutations[type] || (store._mutations[type] = [])
  // 最后 mutation
  entry.push(function wrappedMutationHandler (payload) {
    /**
     * mutations: {
     *    pushProductToCart (state, { id }) {
     *        console.log(state);
     *    }
     * }
     * 也就是为什么用户定义的 mutation 第一个参数是state的原因，第二个参数是payload参数
     */
    handler.call(store, local.state, payload)
  })
}

遍历注册 action

module.forEachAction((action, key) => {
  const type = action.root ? key : namespace + key
  const handler = action.handler || action
  registerAction(store, type, handler, local)
})

/**
* 注册 mutation
* @param {Object} store 对象
* @param {String} type 类型
* @param {Function} handler 用户自定义的函数
* @param {Object} local local 对象
*/
function registerAction (store, type, handler, local) {
  const entry = store._actions[type] || (store._actions[type] = [])
  // payload 是actions函数的第二个参数
  entry.push(function wrappedActionHandler (payload) {
    /**
     * 也就是为什么用户定义的actions中的函数第一个参数有
     *  { dispatch, commit, getters, state, rootGetters, rootState } 的原因
     * actions: {
     *    checkout ({ commit, state }, products) {
     *        console.log(commit, state);
     *    }
     * }
     */
    let res = handler.call(store, {
      dispatch: local.dispatch,
      commit: local.commit,
      getters: local.getters,
      state: local.state,
      rootGetters: store.getters,
      rootState: store.state
    }, payload)
    /**
     * export function isPromise (val) {
        return val && typeof val.then === 'function'
      }
     * 判断如果不是Promise Promise 化，也就是为啥 actions 中处理异步函数
        也就是为什么构造函数中断言不支持promise报错的原因
        vuex需要Promise polyfill
        assert(typeof Promise !== 'undefined', `vuex requires a Promise polyfill in this browser.`)
     */
    if (!isPromise(res)) {
      res = Promise.resolve(res)
    }
    // devtool 工具触发 vuex:error
    if (store._devtoolHook) {
      // catch 捕获错误
      return res.catch(err => {
        store._devtoolHook.emit('vuex:error', err)
        // 抛出错误
        throw err
      })
    } else {
      // 然后函数执行结果
      return res
    }
  })
}

遍历注册 getter

module.forEachGetter((getter, key) => {
  const namespacedType = namespace + key
  registerGetter(store, namespacedType, getter, local)
})

/**
 * 注册 getter
 * @param {Object} store  Store实例
 * @param {String} type 类型
 * @param {Object} rawGetter  原始未加工的 getter 也就是用户定义的 getter 函数
 * @examples  比如 cartProducts: (state, getters, rootState, rootGetters) => {}
 * @param {Object} local 本地 local 对象
 */
function registerGetter (store, type, rawGetter, local) {
  // 类型如果已经存在，报错：已经存在
  if (store._wrappedGetters[type]) {
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      console.error(`[vuex] duplicate getter key: ${type}`)
    }
    return
  }
  // 否则：赋值
  store._wrappedGetters[type] = function wrappedGetter (store) {
    /**
     * 这也就是为啥 getters 中能获取到  (state, getters, rootState, rootGetters)  这些值的原因
     * getters = {
     *      cartProducts: (state, getters, rootState, rootGetters) => {
     *        console.log(state, getters, rootState, rootGetters);
     *      }
     * }
     */
    return rawGetter(
      local.state, // local state
      local.getters, // local getters
      store.state, // root state
      store.getters // root getters
    )
  }
}

遍历注册 子模块

module.forEachChild((child, key) => {
  installModule(store, rootState, path.concat(key), child, hot)
})

resetStoreVM 函数

resetStoreVM(this, state, hot)

初始化 store._vm 响应式的
并且注册 _wrappedGetters 作为 computed 的属性

function resetStoreVM (store, state, hot) {

  // 存储一份老的Vue实例对象 _vm
  const oldVm = store._vm

  // bind store public getters
  // 绑定 store.getter
  store.getters = {}
  // reset local getters cache
  // 重置 本地getters的缓存
  store._makeLocalGettersCache = Object.create(null)
  // 注册时收集的处理后的用户自定义的 wrappedGetters
  const wrappedGetters = store._wrappedGetters
  // 声明 计算属性 computed 对象
  const computed = {}
  // 遍历 wrappedGetters 赋值到 computed 上
  forEachValue(wrappedGetters, (fn, key) => {
    // use computed to leverage its lazy-caching mechanism
    // direct inline function use will lead to closure preserving oldVm.
    // using partial to return function with only arguments preserved in closure environment.
    /**
     * partial 函数
     * 执行函数 返回一个新函数
        export function partial (fn, arg) {
          return function () {
            return fn(arg)
          }
        }
     */
    computed[key] = partial(fn, store)
    // getter 赋值 keys
    Object.defineProperty(store.getters, key, {
      get: () => store._vm[key],
      // 可以枚举
      enumerable: true // for local getters
    })
  })

  // use a Vue instance to store the state tree
  // suppress warnings just in case the user has added
  // some funky global mixins
  // 使用一个 Vue 实例对象存储 state 树
  // 阻止警告 用户添加的一些全局mixins

  // 声明变量 silent 存储用户设置的静默模式配置
  const silent = Vue.config.silent
  // 静默模式开启
  Vue.config.silent = true
  store._vm = new Vue({
    data: {
      $$state: state
    },
    computed
  })
  // 把存储的静默模式配置赋值回来
  Vue.config.silent = silent

  // enable strict mode for new vm
  // 开启严格模式 执行这句
  // 用 $watch 观测 state，只能使用 mutation 修改 也就是 _withCommit 函数
  if (store.strict) {
    enableStrictMode(store)
  }

  // 如果存在老的 _vm 实例
  if (oldVm) {
    // 热加载为 true
    if (hot) {
      // dispatch changes in all subscribed watchers
      // to force getter re-evaluation for hot reloading.
      // 设置  oldVm._data.$$state = null
      store._withCommit(() => {
        oldVm._data.$$state = null
      })
    }
    // 实例销毁
    Vue.nextTick(() => oldVm.$destroy())
  }
}

到此，构造函数源代码看完了，接下来看 Vuex.Store 的 一些 API 实现。

Vuex.Store 实例方法

Vuex API 文档

commit

提交 mutation。

commit (_type, _payload, _options) {
  // check object-style commit
  // 统一成对象风格
  const {
    type,
    payload,
    options
  } = unifyObjectStyle(_type, _payload, _options)

  const mutation = { type, payload }
  // 取出处理后的用户定义 mutation
  const entry = this._mutations[type]
  // 省略 非生产环境的警告代码 ...
  this._withCommit(() => {
    // 遍历执行
    entry.forEach(function commitIterator (handler) {
      handler(payload)
    })
  })
  // 订阅 mutation 执行
  this._subscribers.forEach(sub => sub(mutation, this.state))

  // 省略 非生产环境的警告代码 ...
}

commit 支持多种方式。比如：

store.commit('increment', {
  count: 10
})
// 对象提交方式
store.commit({
  type: 'increment',
  count: 10
})

unifyObjectStyle函数将参数统一，返回 { type, payload, options }。

dispatch

分发 action。

dispatch (_type, _payload) {
  // check object-style dispatch
  // 获取到type和payload参数
  const {
    type,
    payload
  } = unifyObjectStyle(_type, _payload)

  // 声明 action 变量 等于 type和payload参数
  const action = { type, payload }
  // 入口，也就是 _actions 集合
  const entry = this._actions[type]
  // 省略 非生产环境的警告代码 ...
  try {
    this._actionSubscribers
      .filter(sub => sub.before)
      .forEach(sub => sub.before(action, this.state))
  } catch (e) {
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      console.warn(`[vuex] error in before action subscribers: `)
      console.error(e)
    }
  }

  const result = entry.length > 1
    ? Promise.all(entry.map(handler => handler(payload)))
    : entry[0](payload)

  return result.then(res => {
    try {
      this._actionSubscribers
        .filter(sub => sub.after)
        .forEach(sub => sub.after(action, this.state))
    } catch (e) {
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
        console.warn(`[vuex] error in after action subscribers: `)
        console.error(e)
      }
    }
    return res
  })
}

replaceState

替换 store 的根状态，仅用状态合并或时光旅行调试。

replaceState (state) {
  this._withCommit(() => {
    this._vm._data.$$state = state
  })
}

watch

响应式地侦听 fn 的返回值，当值改变时调用回调函数。

/**
 * 观测某个值
 * @param {Function} getter 函数
 * @param {Function} cb 回调
 * @param {Object} options 参数对象
 */
watch (getter, cb, options) {
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
    assert(typeof getter === 'function', `store.watch only accepts a function.`)
  }
  return this._watcherVM.$watch(() => getter(this.state, this.getters), cb, options)
}

subscribe

订阅 store 的 mutation。

subscribe (fn) {
  return genericSubscribe(fn, this._subscribers)
}

// 收集订阅者
function genericSubscribe (fn, subs) {
  if (subs.indexOf(fn) < 0) {
    subs.push(fn)
  }
  return () => {
    const i = subs.indexOf(fn)
    if (i > -1) {
      subs.splice(i, 1)
    }
  }
}

subscribeAction

订阅 store 的 action。

subscribeAction (fn) {
  const subs = typeof fn === 'function' ? { before: fn } : fn
  return genericSubscribe(subs, this._actionSubscribers)
}

registerModule

注册一个动态模块。

/**
 * 动态注册模块
 * @param {Array|String} path 路径
 * @param {Object} rawModule 原始未加工的模块
 * @param {Object} options 参数选项
 */
registerModule (path, rawModule, options = {}) {
  // 如果 path 是字符串，转成数组
  if (typeof path === 'string') path = [path]

  // 省略 非生产环境 报错代码

  // 手动调用 模块注册的方法
  this._modules.register(path, rawModule)
  // 安装模块
  installModule(this, this.state, path, this._modules.get(path), options.preserveState)
  // reset store to update getters...
  // 设置 resetStoreVM
  resetStoreVM(this, this.state)
}

unregisterModule

卸载一个动态模块。

/**
 * 注销模块
 * @param {Array|String} path 路径
 */
unregisterModule (path) {
  // 如果 path 是字符串，转成数组
  if (typeof path === 'string') path = [path]

  // 省略 非生产环境 报错代码 ...

  // 手动调用模块注销
  this._modules.unregister(path)
  this._withCommit(() => {
    // 注销这个模块
    const parentState = getNestedState(this.state, path.slice(0, -1))
    Vue.delete(parentState, path[path.length - 1])
  })
  // 重置 Store
  resetStore(this)
}

hotUpdate

热替换新的 action 和 mutation。

// 热加载
hotUpdate (newOptions) {
  // 调用的是 ModuleCollection 的 update 方法，最终调用对应的是每个 Module 的 update
  this._modules.update(newOptions)
  // 重置 Store
  resetStore(this, true)
}

组件绑定的辅助函数

文件路径：vuex/src/helpers.js

mapState

为组件创建计算属性以返回 Vuex store 中的状态。

export const mapState = normalizeNamespace((namespace, states) => {
  const res = {}
  // 非生产环境 判断参数 states  必须是数组或者是对象
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !isValidMap(states)) {
    console.error('[vuex] mapState: mapper parameter must be either an Array or an Object')
  }
  normalizeMap(states).forEach(({ key, val }) => {
    res[key] = function mappedState () {
      let state = this.$store.state
      let getters = this.$store.getters
      // 传了参数 namespace
      if (namespace) {
        // 用 namespace 从 store 中找一个模块。
        const module = getModuleByNamespace(this.$store, 'mapState', namespace)
        if (!module) {
          return
        }
        state = module.context.state
        getters = module.context.getters
      }
      return typeof val === 'function'
        ? val.call(this, state, getters)
        : state[val]
    }
    // 标记为 vuex 方便在 devtools 显示
    // mark vuex getter for devtools
    res[key].vuex = true
  })
  return res
})

normalizeNamespace 标准化统一命名空间

function normalizeNamespace (fn) {
  return (namespace, map) => {
    // 命名空间没传，交换参数，namespace 为空字符串
    if (typeof namespace !== 'string') {
      map = namespace
      namespace = ''
    } else if (namespace.charAt(namespace.length - 1) !== '/') {
      // 如果是字符串，最后一个字符不是 / 添加 /
      // 因为 _modulesNamespaceMap 存储的是这样的结构。
      /**
       * _modulesNamespaceMap:
          cart/: {}
          products/: {}
        }
       * */
      namespace += '/'
    }
    return fn(namespace, map)
  }
}

// 校验是否是map 是数组或者是对象。
function isValidMap (map) {
  return Array.isArray(map) || isObject(map)
}

/**
 * Normalize the map
 * 标准化统一 map，最终返回的是数组
 * normalizeMap([1, 2, 3]) => [ { key: 1, val: 1 }, { key: 2, val: 2 }, { key: 3, val: 3 } ]
 * normalizeMap({a: 1, b: 2, c: 3}) => [ { key: 'a', val: 1 }, { key: 'b', val: 2 }, { key: 'c', val: 3 } ]
 * @param {Array|Object} map
 * @return {Object}
 */
function normalizeMap (map) {
  if (!isValidMap(map)) {
    return []
  }
  return Array.isArray(map)
    ? map.map(key => ({ key, val: key }))
    : Object.keys(map).map(key => ({ key, val: map[key] }))
}

module.context 这个赋值主要是给 helpers 中 mapState、mapGetters、mapMutations、mapActions四个辅助函数使用的。

// 在构造函数中 installModule 中
const local = module.context = makeLocalContext(store, namespace, path)

这里就是抹平差异，不用用户传递命名空间，获取到对应的 commit、dispatch、state、和 getters

getModuleByNamespace

function getModuleByNamespace (store, helper, namespace) {
  // _modulesNamespaceMap 这个变量在 class Store installModule 函数中赋值的
  const module = store._modulesNamespaceMap[namespace]
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !module) {
    console.error(`[vuex] module namespace not found in ${helper}(): ${namespace}`)
  }
  return module
}

看完这些，最后举个例子： vuex/examples/shopping-cart/components/ShoppingCart.vue

computed: {
    ...mapState({
      checkoutStatus: state => state.cart.checkoutStatus
    }),
}

没有命名空间的情况下，最终会转换成这样

computed: {
    checkoutStatus: this.$store.state.checkoutStatus
}

假设有命名空间'ruochuan'，

computed: {
    ...mapState('ruochuan', {
      checkoutStatus: state => state.cart.checkoutStatus
    }),
}

则会转换成：

computed: {
    checkoutStatus: this.$store._modulesNamespaceMap.['ruochuan/'].context.checkoutStatus
}

mapGetters

为组件创建计算属性以返回 getter 的返回值。

export const mapGetters = normalizeNamespace((namespace, getters) => {
  const res = {}
  // 省略代码：非生产环境 判断参数 getters 必须是数组或者是对象
  normalizeMap(getters).forEach(({ key, val }) => {
    // The namespace has been mutated by normalizeNamespace
    val = namespace + val
    res[key] = function mappedGetter () {
      if (namespace && !getModuleByNamespace(this.$store, 'mapGetters', namespace)) {
        return
      }
      // 省略代码：匹配不到 getter
      return this.$store.getters[val]
    }
    // mark vuex getter for devtools
    res[key].vuex = true
  })
  return res
})

举例：

computed: {
  ...mapGetters('cart', {
    products: 'cartProducts',
    total: 'cartTotalPrice'
  })
},

最终转换成：

computed: {
  products: this.$store.getters['cart/cartProducts'],
  total: this.$store.getters['cart/cartTotalPrice'],
}

mapActions

创建组件方法分发 action。

export const mapActions = normalizeNamespace((namespace, actions) => {
  const res = {}
  // 省略代码：非生产环境 判断参数 actions  必须是数组或者是对象
  normalizeMap(actions).forEach(({ key, val }) => {
    res[key] = function mappedAction (...args) {
      // get dispatch function from store
      let dispatch = this.$store.dispatch
      if (namespace) {
        const module = getModuleByNamespace(this.$store, 'mapActions', namespace)
        if (!module) {
          return
        }
        dispatch = module.context.dispatch
      }
      return typeof val === 'function'
        ? val.apply(this, [dispatch].concat(args))
        : dispatch.apply(this.$store, [val].concat(args))
    }
  })
  return res
})

mapMutations

创建组件方法提交 mutation。mapMutations 和 mapActions 类似，只是 dispatch 换成了 commit。

let commit = this.$store.commit
commit = module.context.commit
return typeof val === 'function'
        ? val.apply(this, [commit].concat(args))
        : commit.apply(this.$store, [val].concat(args))

vuex/src/helpers

mapMutations、mapActions 举例：

{
  methods: {
    ...mapMutations(['inc']),
    ...mapMutations('ruochuan', ['dec']),
    ...mapActions(['actionA'])
    ...mapActions('ruochuan', ['actionB'])
  }
}

最终转换成

{
  methods: {
    inc(...args){
      return this.$store.dispatch.apply(this.$store, ['inc'].concat(args))
    },
    dec(...args){
      return this.$store._modulesNamespaceMap.['ruochuan/'].context.dispatch.apply(this.$store, ['dec'].concat(args))
    },
    actionA(...args){
      return this.$store.commit.apply(this.$store, ['actionA'].concat(args))
    }
    actionB(...args){
      return this.$store._modulesNamespaceMap.['ruochuan/'].context.commit.apply(this.$store, ['actionB'].concat(args))
    }
  }
}

由此可见：这些辅助函数极大地方便了开发者。

createNamespacedHelpers

创建基于命名空间的组件绑定辅助函数。

export const createNamespacedHelpers = (namespace) => ({
  // bind(null) 严格模式下，napState等的函数 this 指向就是 null
  mapState: mapState.bind(null, namespace),
  mapGetters: mapGetters.bind(null, namespace),
  mapMutations: mapMutations.bind(null, namespace),
  mapActions: mapActions.bind(null, namespace)
})

就是把这些辅助函数放在一个对象中。

插件

插件部分文件路径是：
vuex/src/plugins/devtool
vuex/src/plugins/logger

文章比较长了，这部分就不再叙述。具体可以看笔者的仓库 vuex-analysis vuex/src/plugins/ 的源码注释。

总结

文章比较详细的介绍了vuex、vue源码调试方法和 Vuex 原理。并且详细介绍了 Vuex.use 安装和 new Vuex.Store 初始化、Vuex.Store 的全部API（如dispatch、commit等）的实现和辅助函数 mapState、mapGetters、 mapActions、mapMutations createNamespacedHelpers。

文章注释，在vuex-analysis源码仓库里基本都有注释分析，求个star。再次强烈建议要克隆代码下来。

git clone https://github.com/lxchuan12/vuex-analysis.git

先把 Store 实例打印出来，看具体结构，再结合实例断点调试，事半功倍。

Vuex 源码相对不多，打包后一千多行，非常值得学习，也比较容易看完。

如果读者发现有不妥或可改善之处，再或者哪里没写明白的地方，欢迎评论指出。另外觉得写得不错，对您有些许帮助，可以点赞、评论、转发分享，也是对笔者的一种支持，万分感谢。

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关于

作者：常以若川为名混迹于江湖。前端路上 | PPT爱好者 | 所知甚少，唯善学。
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