（二）：中间件与异步操作
最后更新于：2022-04-01 22:35:49
[上一篇文章](216731)，我介绍了 Redux 的基本做法：用户发出 Action，Reducer 函数算出新的 State，View 重新渲染。
但是，一个关键问题没有解决：异步操作怎么办？Action 发出以后，Reducer 立即算出 State，这叫做同步；Action 发出以后，过一段时间再执行 Reducer，这就是异步。
怎么才能 Reducer 在异步操作结束后自动执行呢？这就要用到新的工具：中间件（middleware）。
主要内容：
[TOC]
## 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](https://github.com/evgenyrodionov/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？
奥妙就在 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/${postTitle}.json`)
> .then(response => response.json())
> .then(json => dispatch(receivePosts(postTitle, json)));
> };
> };
>
> // 使用方法一
> store.dispatch(fetchPosts('reactjs'));
> // 使用方法二
> store.dispatch(fetchPosts('reactjs')).then(() =>
> console.log(store.getState())
> );
> ~~~
上面代码中，`fetchPosts`是一个Action Creator（动作生成器），返回一个函数。这个函数执行后，先发出一个Action（`requestPosts(postTitle)`），然后进行异步操作。拿到结果后，先将结果转成 JSON 格式，然后再发出一个 Action（ `receivePosts(postTitle, json)`）。
上面代码中，有几个地方需要注意。
> （1）`fetchPosts`返回了一个函数，而普通的 Action Creator 默认返回一个对象。
>
> （2）返回的函数的参数是`dispatch`和`getState`这两个 Redux 方法，普通的 Action Creator 的参数是 Action 的内容。
>
> （3）在返回的函数之中，先发出一个 Action（`requestPosts(postTitle)`），表示操作开始。
>
> （4）异步操作结束之后，再发出一个 Action（`receivePosts(postTitle, json)`），表示操作结束。
这样的处理，就解决了自动发送第二个 Action 的问题。但是，又带来了一个新的问题，Action 是由`store.dispatch`方法发送的。而`store.dispatch`方法正常情况下，参数只能是对象，不能是函数。
这时，就要使用中间件[`redux-thunk`](https://github.com/gaearon/redux-thunk)。
> ~~~
> import { createStore, applyMiddleware } from 'redux';
> import thunk from 'redux-thunk';
> import reducer from './reducers';
>
> // Note: this API requires redux@>=3.1.0
> const store = createStore(
> reducer,
> applyMiddleware(thunk)
> );
> ~~~
上面代码使用`redux-thunk`中间件，改造`store.dispatch`，使得后者可以接受函数作为参数。
因此，异步操作的第一种解决方案就是，写出一个返回函数的 Action Creator，然后使用`redux-thunk`中间件改造`store.dispatch`。
## 六、redux-promise 中间件
既然 Action Creator 可以返回函数，当然也可以返回其他值。另一种异步操作的解决方案，就是让 Action Creator 返回一个 Promise 对象。
这就需要使用`redux-promise`中间件。
> ~~~
> import { createStore, applyMiddleware } from 'redux';
> import promiseMiddleware from 'redux-promise';
> import reducer from './reducers';
>
> const store = createStore(
> reducer,
> applyMiddleware(promiseMiddleware)
> );
> ~~~
这个中间件使得`store.dispatch`方法可以接受 Promise 对象作为参数。这时，Action Creator 有两种写法。写法一，返回值是一个 Promise 对象。
> ~~~
> const fetchPosts =
> (dispatch, postTitle) => new Promise(function (resolve, reject) {
> dispatch(requestPosts(postTitle));
> return fetch(`/some/API/${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`](https://github.com/acdlite/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](https://github.com/acdlite/redux-promise/blob/master/src/index.js)，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](216733)将是最后一部分，介绍如何使用`react-redux`这个库。
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