React 中的数据管理方案及其扩展——Redux 详解

React 是一个优秀的用户界面库,如果你有一些 React 的经验,你会发现直接操作 React 组件中的 state 和 props 可能很难管理大型应用程序的数据流。Redux 是一个广泛使用的数据管理工具,用于解决这个问题。

本文将介绍 React 和 Redux 之间的关系,以及为什么 React 开发人员经常使用 Redux 来管理应用程序的状态。我们还将为你提供一个示例应用程序,来展示 Redux 的状态管理能力。

React 和 Redux

React 是一个用户界面库,帮助开发人员构建单页面应用程序,并将其拆分成易于管理的组件。虽然 React 的轻量级组件模型使得开发复杂 UI 变得容易,但是当我们的应用程序变得更加复杂之后,操作组件中的 state 和 prop 变得困难。我们的组件可能会被渲染出很多次,从而导致 state 和 props 的更新变得复杂。

Redux 可以帮助我们解决这个问题,通过 Redux 我们可以实现全局的状态管理,也就是说,我们可以让我们的应用程序中所有的组件共享同一个 state 对象。而且,Redux 还可以帮助我们处理应用程序中不同的用户操作和数据流,使得应用程序更容易管理和维护。

Redux 的基本思想是将应用程序的所有状态存储在一个单一的、可变的对象(称为 Store)中,该对象在应用程序中作为一个全局存储器。组件可以使用 Redux 界面来读取和更新 Store 中的状态,但是不能直接更改 Store,只能通过 redux 插件提供的 action 更新 Store。

Redux 的基本概念

在了解 Redux 的工作原理之前,我们先简述几个基本概念。

Store

Store 是应用程序中的一个单一存储器,用于存储应用程序的全部状态。它是 Redux 架构中最重要的概念之一,其他的 Redux 概念都与 Store 相关。

Action

Action 是 Store 的唯一数据源。它是一个 JavaScript 对象,用于描述 Store 中发生的事件。它们必须具有一个字符串类型的 type 属性,以指示要执行的操作,其它属性是根据需要自定义的。

Reducer

Reducer 是 Redux 中的紧密耦合的函数,有一个简单的任务:根据传入的 Action,返回新的应用程序状态。Reducer 实际上是一个纯函数,它不修改任何现有的状态,而是返回一个新的状态。

Dispatch

Dispatch 是将 Action 发送到 Store 的传送员。通过调用 store.dispatch(action),使 Redux 发出一个 Action,Redux 将调用 Store 的 Reducer 函数,将处理后的新状态存储在 Store 中。

Subscribe

当 Store 中状态的可观察变化时,我们需要在应用程序中更新 UI,这就用到了 Subscribe,通过调用 store.subscribe(listener),注册一个监听器,每当 Store 中的状态发生改变时,它就会被通知,这时就可以更新应用程序的 UI。

Redux 的基本工作流程

Redux 的整体工作流程如下所示:

  1. 用户操作在组件中触发 Action,Action 传递给 Redux 的 Store;
  2. Store 通过 Reducer 函数更新应用程序状态;
  3. Store 中状态发生改变时,通知相关 UI 更新;
  4. 用户见到了使用了最新状态的新 UI。

Redux 的示例应用程序

为了更好地了解 Redux,我们将使用一个示例应用程序。该应用会展示一个简单的 todo-list,可以将待办事项添加到列表中。我们将使用 Redux 来管理 todo-list 状态。

创建应用程序

让我们从创建 React 应用程序开始:

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安装依赖

接着,安装安装以下依赖:

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安装了 reduxreact-redux 模块之后,就可以开始设置 todo list 应用的 Redux 部分。

创建 Action

我们要创建一个 Add Todo Action 来向 Store 中添加待办事项。在此之前,让我们先创建一个 actions/types.js 文件来存储所有的 action 事件类型。

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现在我们创建 AddTodo Action:

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Add Todo Action 只负责向 Store 提供新待办事项的 payload。

创建 Reducer

我们要在 reducers/ 目录中,创建一个名为 todoReducer.js 的文件,用于管理 todo 应用的状态。首先,应该创建一个初始状态, 新状态将基于该初始状态进行更新。

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接下来创建一个 Reducer 函数:

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todoReducer 使用 ADD_TODO 来实现我们的 Add Todo Action。 Reducer 函数的主体是 switch-case 语句,根据 action.type 提供的事件类型,Reducer 可以返回新的状态。在 ADD_TODO 的情况下,它会将新建的待办事项附加到现有待办事项列表的末尾。

请注意,Reducer 函数必须始终返回一个新对象,这是 Redux 架构的基本操作原则之一。

创建 Store

现在我们需要创建 Store,Store 是 Redux 状态管理中的核心。我们将在 index.js 中,创建应用程序的 Store。

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Store 中唯一的参数是 Reducer 函数。通过调用 createStore() 方法,创建一个可接受 Reducer 的 Store。注意,这意味着我们目前只有一个 Reducer,因此 Store 只有一个状态。当应用程序变得更加复杂时,我们可以添加更多的 Reducer 和状态,Store 将智能地将它们合并。

连接应用程序与 Store

为了将 Store 与我们的应用程序连接起来,我们将使用 Redux 的 react-redux 套件。我们只需要一个组件来连接 Store 和我们的应用程序,这个组件就是 Provider。

Provider 接收一个参数 store,store 将公开状态。所以,它应该包在整个应用程序的高层级别组件中。

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使用状态管理的应用程序

现在我们可以使用 Store 提供的状态管理 todo 应用程序了。我们使用以下代码在 App 组件中读取 Store 中的状态值,并使用此值来更新 UI。

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在以上代码中,我们首先使用 useState 钩子创建了一个 text 状态,用于存储新的待办事项。然后,我们使用 handleChange 方法来监听输入框的变化,并最终使用 handleSubmit 方法将待办事项添加到 Store 中。我们使用 props.todos 来遍历 Store 中的 todo list。

最后我们使用 connect 函数,将 App 组件与 Store 中的 todo 数据连接起来。此时,todo 列表由 Store 提供。

总结

在本教程中,我们详细讲解了 Redux 的基本概念和使用方法,并在示例应用程序中演示了这些概念的实际用例。

Redux 是一个很好的数据管理工具,它可以让我们轻松管理和跟踪应用程序的状态,并且也让我们的应用程序更加易于扩展和复杂管理。

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