一年半前，我寫了《React 入門實例教程》，介紹了 React 的基本用法。前端
React 只是 DOM 的一個抽象層，並非 Web 應用的完整解決方案。有兩個方面，它沒涉及。java
- 代碼結構
- 組件之間的通訊
對於大型的複雜應用來講，這兩方面偏偏是最關鍵的。所以，只用 React 無法寫大型應用。react
爲了解決這個問題，2014年 Facebook 提出了 Flux 架構的概念，引起了不少的實現。2015年，Redux 出現，將 Flux 與函數式編程結合一塊兒，很短期內就成爲了最熱門的前端架構。git
本文詳細介紹 Redux 架構，因爲內容較多，全文分紅三個部分。今天是第一部分，介紹基本概念和用法。github
零、你可能不須要 Redux
首先明確一點，Redux 是一個有用的架構，但不是非用不可。事實上，大多數狀況，你能夠不用它，只用 React 就夠了。編程
曾經有人說過這樣一句話。redux
"若是你不知道是否須要 Redux，那就是不須要它。"數組
Redux 的創造者 Dan Abramov 又補充了一句。
"只有遇到 React 實在解決不了的問題，你才須要 Redux 。"
簡單說，若是你的UI層很是簡單，沒有不少互動，Redux 就是沒必要要的，用了反而增長複雜性。
- 用戶的使用方式很是簡單
- 用戶之間沒有協做
- 不須要與服務器大量交互，也沒有使用 WebSocket
- 視圖層（View）只從單一來源獲取數據
上面這些狀況，都不須要使用 Redux。
- 用戶的使用方式複雜
- 不一樣身份的用戶有不一樣的使用方式（好比普通用戶和管理員）
- 多個用戶之間能夠協做
- 與服務器大量交互，或者使用了WebSocket
- View要從多個來源獲取數據
上面這些狀況纔是 Redux 的適用場景：多交互、多數據源。
從組件角度看，若是你的應用有如下場景，能夠考慮使用 Redux。
- 某個組件的狀態，須要共享
- 某個狀態須要在任何地方均可以拿到
- 一個組件須要改變全局狀態
- 一個組件須要改變另外一個組件的狀態
發生上面狀況時，若是不使用 Redux 或者其餘狀態管理工具，不按照必定規律處理狀態的讀寫，代碼很快就會變成一團亂麻。你須要一種機制，能夠在同一個地方查詢狀態、改變狀態、傳播狀態的變化。
總之，不要把 Redux 看成萬靈丹，若是你的應用沒那麼複雜，就不必用它。另外一方面，Redux 只是 Web 架構的一種解決方案，也能夠選擇其餘方案。
1、預備知識
閱讀本文，你只須要懂 React。若是還懂 Flux，就更好了，會比較容易理解一些概念，但不是必需的。
Redux 有很好的文檔，還有配套的小視頻（前30集，後30集）。你能夠先閱讀本文，再去官方材料詳細研究。
個人目標是，提供一個簡潔易懂的、全面的入門級參考文檔。
2、設計思想
Redux 的設計思想很簡單，就兩句話。
（1）Web 應用是一個狀態機，視圖與狀態是一一對應的。
（2）全部的狀態，保存在一個對象裏面。
請務必記住這兩句話，下面就是詳細解釋。
3、基本概念和 API
3.1 Store
Store 就是保存數據的地方，你能夠把它當作一個容器。整個應用只能有一個 Store。
Redux 提供createStore這個函數，用來生成 Store。
import { createStore } from 'redux'; const store = createStore(fn);
上面代碼中，createStore函數接受另外一個函數做爲參數，返回新生成的 Store 對象。
3.2 State
Store對象包含全部數據。若是想獲得某個時點的數據，就要對 Store 生成快照。這種時點的數據集合，就叫作 State。
當前時刻的 State，能夠經過store.getState()拿到。
import { createStore } from 'redux'; const store = createStore(fn); const state = store.getState();
Redux 規定， 一個 State 對應一個 View。只要 State 相同，View 就相同。你知道 State，就知道 View 是什麼樣，反之亦然。
3.3 Action
State 的變化，會致使 View 的變化。可是，用戶接觸不到 State，只能接觸到 View。因此，State 的變化必須是 View 致使的。Action 就是 View 發出的通知，表示 State 應該要發生變化了。
Action 是一個對象。其中的type屬性是必須的，表示 Action 的名稱。其餘屬性能夠自由設置，社區有一個規範能夠參考。
const action = { type: 'ADD_TODO', payload: 'Learn Redux' };
上面代碼中，Action 的名稱是ADD_TODO，它攜帶的信息是字符串Learn Redux。
能夠這樣理解，Action 描述當前發生的事情。改變 State 的惟一辦法，就是使用 Action。它會運送數據到 Store。
3.4 Action Creator
View 要發送多少種消息，就會有多少種 Action。若是都手寫，會很麻煩。能夠定義一個函數來生成 Action，這個函數就叫 Action Creator。
const ADD_TODO = '添加 TODO'; function addTodo(text) { return { type: ADD_TODO, text } } const action = addTodo('Learn Redux');
上面代碼中，addTodo函數就是一個 Action Creator。
3.5 store.dispatch()
store.dispatch()是 View 發出 Action 的惟一方法。
import { createStore } from 'redux'; const store = createStore(fn); store.dispatch({ type: 'ADD_TODO', payload: 'Learn Redux' });
上面代碼中，store.dispatch接受一個 Action 對象做爲參數，將它發送出去。
結合 Action Creator，這段代碼能夠改寫以下。
store.dispatch(addTodo('Learn Redux'));
3.6 Reducer
Store 收到 Action 之後，必須給出一個新的 State，這樣 View 纔會發生變化。這種 State 的計算過程就叫作 Reducer。
Reducer 是一個函數，它接受 Action 和當前 State 做爲參數，返回一個新的 State。
const reducer = function (state, action) { // ... return new_state; };
整個應用的初始狀態，能夠做爲 State 的默認值。下面是一個實際的例子。
const defaultState = 0; const reducer = (state = defaultState, action) => { switch (action.type) { case 'ADD': return state + action.payload; default: return state; } }; const state = reducer(1, { type: 'ADD', payload: 2 });
上面代碼中，reducer函數收到名爲ADD的 Action 之後，就返回一個新的 State，做爲加法的計算結果。其餘運算的邏輯（好比減法），也能夠根據 Action 的不一樣來實現。
實際應用中，Reducer 函數不用像上面這樣手動調用，store.dispatch方法會觸發 Reducer 的自動執行。爲此，Store 須要知道 Reducer 函數，作法就是在生成 Store 的時候，將 Reducer 傳入createStore方法。
import { createStore } from 'redux'; const store = createStore(reducer);
上面代碼中，createStore接受 Reducer 做爲參數，生成一個新的 Store。之後每當store.dispatch發送過來一個新的 Action，就會自動調用 Reducer，獲得新的 State。
爲何這個函數叫作 Reducer 呢？由於它能夠做爲數組的reduce方法的參數。請看下面的例子，一系列 Action 對象按照順序做爲一個數組。
const actions = [ { type: 'ADD', payload: 0 }, { type: 'ADD', payload: 1 }, { type: 'ADD', payload: 2 } ]; const total = actions.reduce(reducer, 0); // 3
上面代碼中，數組actions表示依次有三個 Action，分別是加0、加1和加2。數組的reduce方法接受 Reducer 函數做爲參數，就能夠直接獲得最終的狀態3。
3.7 純函數
Reducer 函數最重要的特徵是，它是一個純函數。也就是說，只要是一樣的輸入，一定獲得一樣的輸出。
純函數是函數式編程的概念，必須遵照如下一些約束。
- 不得改寫參數
- 不能調用系統 I/O 的API
- 不能調用
Date.now()或者Math.random()等不純的方法，由於每次會獲得不同的結果
因爲 Reducer 是純函數，就能夠保證一樣的State，一定獲得一樣的 View。但也正由於這一點，Reducer 函數裏面不能改變 State，必須返回一個全新的對象，請參考下面的寫法。
// State 是一個對象 function reducer(state, action) { return Object.assign({}, state, { thingToChange }); // 或者 return { ...state, ...newState }; } // State 是一個數組 function reducer(state, action) { return [...state, newItem]; }
最好把 State 對象設成只讀。你無法改變它，要獲得新的 State，惟一辦法就是生成一個新對象。這樣的好處是，任什麼時候候，與某個 View 對應的 State 老是一個不變的對象。
3.8 store.subscribe()
Store 容許使用store.subscribe方法設置監聽函數，一旦 State 發生變化，就自動執行這個函數。
import { createStore } from 'redux'; const store = createStore(reducer); store.subscribe(listener);
顯然，只要把 View 的更新函數（對於 React 項目，就是組件的render方法或setState方法）放入listen，就會實現 View 的自動渲染。
store.subscribe方法返回一個函數，調用這個函數就能夠解除監聽。
let unsubscribe = store.subscribe(() => console.log(store.getState()) ); unsubscribe();
4、Store 的實現
上一節介紹了 Redux 涉及的基本概念，能夠發現 Store 提供了三個方法。
- store.getState()
- store.dispatch()
- store.subscribe()
import { createStore } from 'redux'; let { subscribe, dispatch, getState } = createStore(reducer);
createStore方法還能夠接受第二個參數，表示 State 的最初狀態。這一般是服務器給出的。
let store = createStore(todoApp, window.STATE_FROM_SERVER)
上面代碼中，window.STATE_FROM_SERVER就是整個應用的狀態初始值。注意，若是提供了這個參數，它會覆蓋 Reducer 函數的默認初始值。
下面是createStore方法的一個簡單實現，能夠了解一下 Store 是怎麼生成的。
const createStore = (reducer) => { let state; let listeners = []; const getState = () => state; const dispatch = (action) => { state = reducer(state, action); listeners.forEach(listener => listener()); }; const subscribe = (listener) => { listeners.push(listener); return () => { listeners = listeners.filter(l => l !== listener); } }; dispatch({}); return { getState, dispatch, subscribe }; };
5、Reducer 的拆分
Reducer 函數負責生成 State。因爲整個應用只有一個 State 對象，包含全部數據，對於大型應用來講，這個 State 必然十分龐大，致使 Reducer 函數也十分龐大。
請看下面的例子。
const chatReducer = (state = defaultState, action = {}) => { const { type, payload } = action; switch (type) { case ADD_CHAT: return Object.assign({}, state, { chatLog: state.chatLog.concat(payload) }); case CHANGE_STATUS: return Object.assign({}, state, { statusMessage: payload }); case CHANGE_USERNAME: return Object.assign({}, state, { userName: payload }); default: return state; } };
上面代碼中，三種 Action 分別改變 State 的三個屬性。
- ADD_CHAT：
chatLog屬性- CHANGE_STATUS：
statusMessage屬性- CHANGE_USERNAME：
userName屬性
這三個屬性之間沒有聯繫，這提示咱們能夠把 Reducer 函數拆分。不一樣的函數負責處理不一樣屬性，最終把它們合併成一個大的 Reducer 便可。
const chatReducer = (state = defaultState, action = {}) => { return { chatLog: chatLog(state.chatLog, action), statusMessage: statusMessage(state.statusMessage, action), userName: userName(state.userName, action) } };
上面代碼中，Reducer 函數被拆成了三個小函數，每個負責生成對應的屬性。
這樣一拆，Reducer 就易讀易寫多了。並且，這種拆分與 React 應用的結構相吻合：一個 React 根組件由不少子組件構成。這就是說，子組件與子 Reducer 徹底能夠對應。
Redux 提供了一個combineReducers方法，用於 Reducer 的拆分。你只要定義各個子 Reducer 函數，而後用這個方法，將它們合成一個大的 Reducer。
import { combineReducers } from 'redux'; const chatReducer = combineReducers({ chatLog, statusMessage, userName }) export default todoApp;
上面的代碼經過combineReducers方法將三個子 Reducer 合併成一個大的函數。
這種寫法有一個前提，就是 State 的屬性名必須與子 Reducer 同名。若是不一樣名，就要採用下面的寫法。
const reducer = combineReducers({ a: doSomethingWithA, b: processB, c: c }) // 等同於 function reducer(state = {}, action) { return { a: doSomethingWithA(state.a, action), b: processB(state.b, action), c: c(state.c, action) } }
總之，combineReducers()作的就是產生一個總體的 Reducer 函數。該函數根據 State 的 key 去執行相應的子 Reducer，並將返回結果合併成一個大的 State 對象。
下面是combineReducer的簡單實現。
const combineReducers = reducers => { return (state = {}, action) => { return Object.keys(reducers).reduce( (nextState, key) => { nextState[key] = reducers[key](state[key], action); return nextState; }, {} ); }; };
你能夠把全部子 Reducer 放在一個文件裏面，而後統一引入。
import { combineReducers } from 'redux' import * as reducers from './reducers' const reducer = combineReducers(reducers)
6、工做流程
本節對 Redux 的工做流程，作一個梳理。
首先，用戶發出 Action。
store.dispatch(action);
而後，Store 自動調用 Reducer，而且傳入兩個參數：當前 State 和收到的 Action。 Reducer 會返回新的 State 。
let nextState = todoApp(previousState, action);
State 一旦有變化，Store 就會調用監聽函數。
// 設置監聽函數 store.subscribe(listener);
listener能夠經過store.getState()獲得當前狀態。若是使用的是 React，這時能夠觸發從新渲染 View。
function listerner() { let newState = store.getState(); component.setState(newState); }
7、實例：計數器
下面咱們來看一個最簡單的實例。
const Counter = ({ value }) => ( <h1>{value}</h1> ); const render = () => { ReactDOM.render( <Counter value={store.getState()}/>, document.getElementById('root') ); }; store.subscribe(render); render();
上面是一個簡單的計數器，惟一的做用就是把參數value的值，顯示在網頁上。Store 的監聽函數設置爲render，每次 State 的變化都會致使網頁從新渲染。
下面加入一點變化，爲Counter添加遞增和遞減的 Action。
const Counter = ({ value }) => ( <h1>{value}</h1> <button onClick={onIncrement}>+</button> <button onClick={onDecrement}>-</button> ); const reducer = (state = 0, action) => { switch (action.type) { case 'INCREMENT': return state + 1; case 'DECREMENT': return state - 1; default: return state; } }; const store = createStore(reducer); const render = () => { ReactDOM.render( <Counter value={store.getState()} onIncrement={() => store.dispatch({type: 'INCREMENT'})} onDecrement={() => store.dispatch({type: 'DECREMENT'})} />, document.getElementById('root') ); }; render(); store.subscribe(render);
完整的代碼請看這裏。
Redux 的基本用法就介紹到這裏，下一次介紹它的高級用法：中間件和異步操做。