react-redux源码分析及实现原型

redux作为大型应用的状态管理工具，如果想配合react使用，需要借助react-redux。
redux主要完成两件事情：

负责应用的状态管理，保证单向数据流
当应用状态发生变化，触发监听器。

那么，如果想要将react和redux搭配使用，就需要react组件可以根据redux中所存储的状态（store）更新view。
并且可以改变store。其实react-redux主要就是完成了这两件事情。
第一，通过将store传入root组件的context，使子节点可以获取到 state。
第二，通过store.subscribe 订阅store的变化，更新组件。
另外还有对于性能的优化，减少不必要的渲染。

熟悉使用方法

首先我们熟悉一下react-redux的基本使用

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
import PropTypes from 'prop-types';
import { createStore } from 'redux';
import { Provider, connect } from 'react-redux';

const reducer = (state, action) => {
  if (action.type === 'add') {
    return {
      ...state,
      count: state.count + 1,
    }
  }
  return state;
};

const store = createStore(reducer, { count: 1 });

const mapStateToProps = (state) => {
  return ({
    count: state.count,
  });
};

const mapDispatchToProps = dispatch => ({
  add: () => dispatch({ type: 'add' }),
});

const mergeProps = (state, props) =>({
  countStr: `计数: ${state.count}`,
  ...props,
});

const options = {
  pure: true,
};

class App extends React.Component {
  render() {
    return (
      <div>
        <p>{this.props.countStr}</p>
        <button onClick={this.props.add}>点击+1</button>
      </div>
    )
  }
}

const AppContainer = connect(
  mapStateToProps,
  mapDispatchToProps,
  mergeProps,
  options,
)(App);

ReactDOM.render(
  <Provider store={store}>
    <AppContainer a={123} />
  </Provider>,
  document.getElementById('root'));

从上面的例子中我们可以看出，react-redux使用非常简单，仅仅使用了两个API，Provider 与 connect。

Provider：接收从redux而来的store，以供子组件使用。
connect：高阶组件，当组件需要获取或者想要改变store的时候使用。可以接受四个参数：
- mapStateToProps：取store数据，传递给组件。
- mapDispatchToProps：改变store数据。
- mergeProps：可以在其中对 mapStateToProps， mapDispatchToProps的结果进一步处理
- options：一些配置项，例如 pure.当设置为true时，会避免不必要的渲染

源码解读

Provider

class Provider extends Component {
  getChildContext() {
    return { [storeKey]: this[storeKey], [subscriptionKey]: null }
  }

  constructor(props, context) {
    super(props, context)
    this[storeKey] = props.store;
  }

  render() {
    return Children.only(this.props.children)
  }
}

够简单吧，仅仅是把store放在了context下。subscriptionKey 可以暂时不用管。

connect

首先我们先回忆一下connect使用方法：

1	connect(mapStateToProps,mapDispatchToProps,mergeProps,options)(App);

connect源码：

export function createConnect({
  connectHOC = connectAdvanced,
  mapStateToPropsFactories = defaultMapStateToPropsFactories,
  mapDispatchToPropsFactories = defaultMapDispatchToPropsFactories,
  mergePropsFactories = defaultMergePropsFactories,
  selectorFactory = defaultSelectorFactory
} = {}) {
  return function connect(
    mapStateToProps,
    mapDispatchToProps,
    mergeProps,
    {
      pure = true,
      // ...
    } = {}
  ) {
    // 封装了传入的mapStateToProps等函数，这里可以先理解为 initMapStateToProps = () => mapStateToProps 这种形式
    const initMapStateToProps = match(mapStateToProps, mapStateToPropsFactories, 'mapStateToProps')
    const initMapDispatchToProps = match(mapDispatchToProps, mapDispatchToPropsFactories, 'mapDispatchToProps')
    const initMergeProps = match(mergeProps, mergePropsFactories, 'mergeProps')

    // 选择器（selector）的作用就是计算mapStateToProps，mapDispatchToProps, ownProps（来自父组件的props）的结果，
    // 并将结果传给子组件props。这就是为什么你在mapStateToProps等三个函数中写的结果，子组件可以通过this.props拿到。
    // 选择器工厂函数（selectorFactory）作用就是创建selector
    return connectHOC(selectorFactory, {
      // 如果没有传，那么将不会监听state变化
      shouldHandleStateChanges: Boolean(mapStateToProps),

      // 传给selectorFactory的参数
      initMapStateToProps,
      initMapDispatchToProps,
      initMergeProps,
      pure,
      // ...
    })
  }
}

export default createConnect()

这段我们可以知道，connect是对connectHOC（connectAdvanced）的封装，connectAdvanced使用了 defaultSelectorFactory，来创建selector。
react-redux 默认的 selectorFactory 中包含了很多性能优化的部分（我们一会儿会看到）。
其实react-redux 也提供了connectAdvanced API，为了便于大家理解我通过改变开头的例子，了解一下selectorFactory 是如何工作的。

// const AppContainer = connect(
//   mapStateToProps,
//   mapDispatchToProps,
//   mergeProps,
//   options,
// )(App);

// 在之前我们使用了connect，现在我们使用 connectAdvanced 来实现一下。
// 主要是是实现 selectorFactory：
function selectorFactory(dispatch) {
  let result = {}
  const action = mapDispatchToProps(dispatch);

  return (nextState, nextOwnProps) => {
    const state = mapStateToProps(nextState);
    const nextResult = mergeProps(state, action, nextOwnProps);
    if (!shallowEqual(result, nextResult)) result = nextResult
    return result;
  }
}
const AppContainer = connectAdvanced(selectorFactory)(App);

这是一个简单的 selectorFactory，主要体现了其是如何工作的，让大家有一个大概的了解。
下面来看一下react-redux是如何实现 selectorFactory 的

selectorFactory

在解读代码之前，我想先说一下options.pure的作用。不知道大家还记得吗，在开头的例子有一个配置项pure。作用是减少运算优化性能。当设置为false时，react-redux将不会优化，store.subscirbe事件触发，组件就会渲染，即使是没有用到的state更新，也会这样，举个例子

// 大家都知道reducer的写法
return {
  ...state,
  count: state.count + 1,
}

// 必须返回一个新对象，那么如果我只是修改原来 state 比如
state.count += 1;
return state;

// 你会发现组件将不会渲染，其实store里的值是发生变化的。
// 这时如果你非想这么写， 然后又想重新渲染怎么办？
// 就是将pure设置为false，这样组件就会完全实时更新。

举了个不恰当的例子，大家千万不要这么干。。。

源码：

export default function finalPropsSelectorFactory(dispatch, {
  initMapStateToProps,
  initMapDispatchToProps,
  initMergeProps,
  ...options
}) {
  const mapStateToProps = initMapStateToProps(dispatch, options)
  const mapDispatchToProps = initMapDispatchToProps(dispatch, options)
  const mergeProps = initMergeProps(dispatch, options)

  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
    verifySubselectors(mapStateToProps, mapDispatchToProps, mergeProps, options.displayName)
  }

  const selectorFactory = options.pure
    ? pureFinalPropsSelectorFactory
    : impureFinalPropsSelectorFactory

  return selectorFactory(
    mapStateToProps,
    mapDispatchToProps,
    mergeProps,
    dispatch,
    options
  )
}

这里很好理解，是对 selectorFactory 的封装，根据 options.pure 的值，选取不同的 SelectorFactory;

options.pure 为 false 时，使用 impureFinalPropsSelectorFactory
options.pure 为 true 时，使用 pureFinalPropsSelectorFactory

先来看看简单的 impureFinalPropsSelectorFactory，其实和之前实现的 selectorFactory，差不多，无脑计算返回新值。

export function impureFinalPropsSelectorFactory(
  mapStateToProps,
  mapDispatchToProps,
  mergeProps,
  dispatch
) {
  return function impureFinalPropsSelector(state, ownProps) {
    return mergeProps(
      mapStateToProps(state, ownProps),
      mapDispatchToProps(dispatch, ownProps),
      ownProps
    )
  }
}

怎么样，和之前自己实现的差不多吧，自己实现的还有一个浅对比呢～笑哭

pureFinalPropsSelectorFactory

export function pureFinalPropsSelectorFactory(
  mapStateToProps,
  mapDispatchToProps,
  mergeProps,
  dispatch,
  { areStatesEqual, areOwnPropsEqual, areStatePropsEqual }
) {
  let hasRunAtLeastOnce = false
  let state
  let ownProps
  let stateProps
  let dispatchProps
  let mergedProps

  function handleFirstCall(firstState, firstOwnProps) {
    state = firstState
    ownProps = firstOwnProps
    stateProps = mapStateToProps(state, ownProps)
    dispatchProps = mapDispatchToProps(dispatch, ownProps)
    mergedProps = mergeProps(stateProps, dispatchProps, ownProps)
    hasRunAtLeastOnce = true
    return mergedProps
  }

  function handleNewPropsAndNewState() {
    stateProps = mapStateToProps(state, ownProps)

    if (mapDispatchToProps.dependsOnOwnProps)
      dispatchProps = mapDispatchToProps(dispatch, ownProps)

    mergedProps = mergeProps(stateProps, dispatchProps, ownProps)
    return mergedProps
  }

  function handleNewProps() {
    // ...
  }

  function handleNewState() {
    // ...
  }

  function handleSubsequentCalls(nextState, nextOwnProps) {
    const propsChanged = !areOwnPropsEqual(nextOwnProps, ownProps)
    const stateChanged = !areStatesEqual(nextState, state)
    state = nextState
    ownProps = nextOwnProps

    if (propsChanged && stateChanged) return handleNewPropsAndNewState()
    if (propsChanged) return handleNewProps()
    if (stateChanged) return handleNewState()
    return mergedProps
  }

  return function pureFinalPropsSelector(nextState, nextOwnProps) {
    return hasRunAtLeastOnce
      ? handleSubsequentCalls(nextState, nextOwnProps)
      : handleFirstCall(nextState, nextOwnProps)
  }
}

一句话：在需要的时候才执行mapStateToProps，mapDispatchToProps，mergeProps
为了减少篇幅，挑部分讲解。其实这篇已经很长了有没有，不知道看到这里的你，犯困了没有？
还是已经睡着了？上个图醒醒脑

言归正传，这里也分两种情况：

当第一次运行时，执行handleFirstCall，将三个map函数运行一遍，并将结果缓存下来
之后运行 handleSubsequentCalls，在其中将新的值和缓存的值做比较，如果变化，将重新求值并返回，如果没变化，返回缓存的旧值。

其中 mapFunction.dependsOnOwnProps 代表你传入的mapStateToProps是否使用了ownProps。
如果没有使用，那么props的变化将不会影响结果，换句话说对应的mapFunction将不会执行。
判断方法也很简单，就是获取function形参长度，如何获得呢？ mdn function.length

总结

这边文章主要讲了react-redux使用方法以及分析了源码中 Provider、connect、selectorFactory。中间也穿插了一些demo方便大家理解。
到目前为止大家应该已经熟悉了整个框架的工作流程。由于感觉篇幅过长，所以决定分为两期来讲解。下面一期中主要是剩下的 connectHOC（connectAdvanced），这个才是react-redux的核心。
希望看完的朋友没有浪费你们时间，有所帮助，有什么意见尽管提，就当你们自己是产品（🐶）好le.
写完又读了一遍，感觉篇幅其实不长，想想应该是自己写的累了。。。