中间件与异步操作

2020-06-24

Ann Ann

一、中间件的概念

为了理解中间件，让我们站在框架作者的角度思考问题：如果要添加功能，你会在哪个环节添加？

（1）Reducer：纯函数，只承担计算 State 的功能，不合适承担其他功能，也承担不了，因为理论上，纯函数不能进行读写操作。

（2）View：与 State 一一对应，可以看作 State 的视觉层，也不合适承担其他功能。

（3）Action：存放数据的对象，即消息的载体，只能被别人操作，自己不能进行任何操作。

想来想去，只有发送 Action 的这个步骤，即store.dispatch()方法，可以添加功能。举例来说，要添加日志功能，把 Action 和 State 打印出来，可以对store.dispatch进行如下改造。

let next = store.dispatch;
store.dispatch = function dispatchAndLog(action) {
  console.log('dispatching', action);
  next(action);
  console.log('next state', store.getState());
}

上面代码中，对store.dispatch进行了重定义，在发送 Action 前后添加了打印功能。这就是中间件的雏形。

中间件就是一个函数，对store.dispatch方法进行了改造，在发出 Action 和执行 Reducer 这两步之间，添加了其他功能。

二、中间件的用法

本教程不涉及如何编写中间件，因为常用的中间件都有现成的，只要引用别人写好的模块即可。比如，上一节的日志中间件，就有现成的redux-logger模块。这里只介绍怎么使用中间件。

import { applyMiddleware, createStore } from 'redux';
import createLogger from 'redux-logger';
const logger = createLogger();

const store = createStore(
  reducer,
  applyMiddleware(logger)
);

上面代码中，redux-logger提供一个生成器createLogger，可以生成日志中间件logger。然后，将它放在applyMiddleware方法之中，传入createStore方法，就完成了store.dispatch()的功能增强。

这里有两点需要注意：

（1）createStore方法可以接受整个应用的初始状态作为参数，那样的话，applyMiddleware就是第三个参数了。

const store = createStore(
  reducer,
  initial_state,
  applyMiddleware(logger)
);

（2）中间件的次序有讲究。

const store = createStore(
  reducer,
  applyMiddleware(thunk, promise, logger)
);

上面代码中，applyMiddleware方法的三个参数，就是三个中间件。有的中间件有次序要求，使用前要查一下文档。比如，logger就一定要放在最后，否则输出结果会不正确。

三、applyMiddlewares()

看到这里，你可能会问，applyMiddlewares这个方法到底是干什么的？

它是 Redux 的原生方法，作用是将所有中间件组成一个数组，依次执行。下面是它的源码。

export default function applyMiddleware(...middlewares) {
  return (createStore) => (reducer, preloadedState, enhancer) => {
    var store = createStore(reducer, preloadedState, enhancer);
    var dispatch = store.dispatch;
    var chain = [];

    var middlewareAPI = {
      getState: store.getState,
      dispatch: (action) => dispatch(action)
    };
    chain = middlewares.map(middleware => middleware(middlewareAPI));
    dispatch = compose(...chain)(store.dispatch);

    return {...store, dispatch}
  }
}

上面代码中，所有中间件被放进了一个数组chain，然后嵌套执行，最后执行store.dispatch。可以看到，中间件内部（middlewareAPI）可以拿到getState和dispatch这两个方法。

四、异步操作的基本思路

理解了中间件以后，就可以处理异步操作了。

同步操作只要发出一种 Action 即可，异步操作的差别是它要发出三种 Action。

操作发起时的 Action

操作成功时的 Action

操作失败时的 Action

以向服务器取出数据为例，三种 Action 可以有两种不同的写法。

// 写法一：名称相同，参数不同
{ type: 'FETCH_POSTS' }
{ type: 'FETCH_POSTS', status: 'error', error: 'Oops' }
{ type: 'FETCH_POSTS', status: 'success', response: { ... } }

// 写法二：名称不同
{ type: 'FETCH_POSTS_REQUEST' }
{ type: 'FETCH_POSTS_FAILURE', error: 'Oops' }
{ type: 'FETCH_POSTS_SUCCESS', response: { ... } }

除了 Action 种类不同，异步操作的 State 也要进行改造，反映不同的操作状态。下面是 State 的一个例子。

let state = {
  // ... 
  isFetching: true,
  didInvalidate: true,
  lastUpdated: 'xxxxxxx'
};

上面代码中，State 的属性isFetching表示是否在抓取数据。didInvalidate表示数据是否过时，lastUpdated表示上一次更新时间。

现在，整个异步操作的思路就很清楚了。

操作开始时，送出一个 Action，触发 State 更新为“正在操作”状态，View 重新渲染

操作结束后，再送出一个 Action，触发 State 更新为“操作结束”状态，View 再一次重新渲染

五、redux-thunk 中间件

异步操作至少要送出两个 Action：用户触发第一个 Action，这个跟同步操作一样，没有问题；如何才能在操作结束时，系统自动送出第二个 Action 呢？

奥秒就在 Action Creator 之中。

class AsyncApp extends Component {
  componentDidMount() {
    const { dispatch, selectedPost } = this.props
    dispatch(fetchPosts(selectedPost))
  }

// ...

上面代码是一个异步组件的例子。加载成功后（componentDidMount方法），它送出了（dispatch方法）一个 Action，向服务器要求数据 fetchPosts(selectedSubreddit)。这里的fetchPosts就是 Action Creator。

下面就是fetchPosts的代码，关键之处就在里面。

const fetchPosts = postTitle => (dispatch, getState) => {
  dispatch(requestPosts(postTitle));
  return fetch(`/some/API/${postTitle}.json`)
    .then(response => response.json())
    .then(json => dispatch(receivePosts(postTitle, json)));
  };
};

// 使用方法一
store.dispatch(fetchPosts('reactjs'));
// 使用方法二
store.dispatch(fetchPosts('reactjs')).then(() =>
  console.log(store.getState())
);

上面代码中，fetchPosts是一个Action Creator（动作生成器），返回一个函数。这个函数执行后，先发出一个Action（requestPosts(postTitle)），然后进行异步操作。拿到结果后，先将结果转成 JSON 格式，然后再发出一个 Action（ receivePosts(postTitle, json)）。

上面代码中，有几个地方需要注意。

（1）fetchPosts返回了一个函数，而普通的 Action Creator 默认返回一个对象。

（2）返回的函数的参数是dispatch和getState这两个 Redux 方法，普通的 Action Creator 的参数是 Action 的内容。

（3）在返回的函数之中，先发出一个 Action（requestPosts(postTitle)），表示操作开始。

（4）异步操作结束之后，再发出一个 Action（receivePosts(postTitle, json)），表示操作结束。

这样的处理，就解决了自动发送第二个 Action 的问题。但是，又带来了一个新的问题，Action 是由store.dispatch方法发送的。而store.dispatch方法正常情况下，参数只能是对象，不能是函数。

这时，就要使用中间件redux-thunk。

import { createStore, applyMiddleware } from 'redux';
import thunk from 'redux-thunk';
import reducer from './reducers';

// Note: this API requires redux@>=3.1.0
const store = createStore(
  reducer,
  applyMiddleware(thunk)
);

上面代码使用redux-thunk中间件，改造store.dispatch，使得后者可以接受函数作为参数。

因此，异步操作的第一种解决方案就是，写出一个返回函数的 Action Creator，然后使用redux-thunk中间件改造store.dispatch。

六、redux-promise 中间件

既然 Action Creator 可以返回函数，当然也可以返回其他值。另一种异步操作的解决方案，就是让 Action Creator 返回一个 Promise 对象。

这就需要使用redux-promise中间件。

import { createStore, applyMiddleware } from 'redux';
import promiseMiddleware from 'redux-promise';
import reducer from './reducers';

const store = createStore(
  reducer,
  applyMiddleware(promiseMiddleware)
);

这个中间件使得store.dispatch方法可以接受 Promise 对象作为参数。这时，Action Creator 有两种写法。写法一，返回值是一个 Promise 对象。

const fetchPosts = 
  (dispatch, postTitle) => new Promise(function (resolve, reject) {
     dispatch(requestPosts(postTitle));
     return fetch(`/some/API/${postTitle}.json`)
       .then(response => {
         type: 'FETCH_POSTS',
         payload: response.json()
       });
});

写法二，Action 对象的payload属性是一个 Promise 对象。这需要从redux-actions模块引入createAction方法，并且写法也要变成下面这样。

import { createAction } from 'redux-actions';

class AsyncApp extends Component {
  componentDidMount() {
    const { dispatch, selectedPost } = this.props
    // 发出同步 Action
    dispatch(requestPosts(selectedPost));
    // 发出异步 Action
    dispatch(createAction(
      'FETCH_POSTS', 
      fetch(`/some/API/${postTitle}.json`)
        .then(response => response.json())
    ));
  }

上面代码中，第二个dispatch方法发出的是异步 Action，只有等到操作结束，这个 Action 才会实际发出。注意，createAction的第二个参数必须是一个 Promise 对象。

看一下redux-promise的源码，就会明白它内部是怎么操作的。

export default function promiseMiddleware({ dispatch }) {
  return next => action => {
    if (!isFSA(action)) {
      return isPromise(action)
        ? action.then(dispatch)
        : next(action);
    }

    return isPromise(action.payload)
      ? action.payload.then(
          result => dispatch({ ...action, payload: result }),
          error => {
            dispatch({ ...action, payload: error, error: true });
            return Promise.reject(error);
          }
        )
      : next(action);
  };
}

从上面代码可以看出，如果 Action 本身是一个 Promise，它 resolve 以后的值应该是一个 Action 对象，会被dispatch方法送出（action.then(dispatch)），但 reject 以后不会有任何动作；如果 Action 对象的payload属性是一个 Promise 对象，那么无论 resolve 和 reject，dispatch方法都会发出 Action。

中间件和异步操作，就介绍到这里。下一篇文章将是最后一部分，介绍如何使用react-redux这个库。

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