[源码阅读]纯粹极简的react状态管理组件unstated

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stonehank
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    12

    简介

    unstated是一个极简的状态管理组件

    看它的简介：State so simple, it goes without saying

    对比

    对比redux：

    • 更加灵活(相对的缺点是缺少规则，需要使用者的自觉)

      redux的状态是存放在一棵树内，采用严格的单向流

      unstated的状态是用户自己定义，说白了就是object，可以放在一个组件的内，也可以放在多个组件内

    • 针对React，一致的API

      redux必须编写reducer和action，通过dispatch(action)改变状态，它不限框架

      unstated改变状态的API完全与React一致，使用this.setState，当然和React的setState不同，
      但是它的底层也是用到了setState去更新视图

    • 功能相对简单

      unstated没有中间件功能，每次状态改变(不管是否相等)，都会重新渲染(V2.1.1)

      可以自定义listener，每次更新状态时都会执行。

    对比React的自带state：

    • 天生将组件分割为Container(状态管理)和Component(视图管理)
    • 灵活配置共享状态或者私有状态
    • 支持promise
    快速了解请直接跳到总结

    初识

    3大板块和几个关键变量

    Provider: 注入状态实例，传递map，本质是Context.Provider，可嵌套达成链式传递
Container: 状态管理类，遵循React的API，发布订阅模式，通过new生成状态管理实例
Subscribe: 订阅状态组件，本质是Context.Consumer，接收Provider提供的map，视图渲染组件
map: new Map()，通过类查找当前类创建的状态管理实例

    深入

    这里引入官方例子

    // @flow
import React from 'react';
import { render } from 'react-dom';
import { Provider, Subscribe, Container } from 'unstated';

type CounterState = {
  count: number
};
// 定义一个状态管理类
class CounterContainer extends Container<CounterState> {
  state = {
    count: 0
  };

  increment() {
    this.setState({ count: this.state.count + 1 });
  }

  decrement() {
    this.setState({ count: this.state.count - 1 });
  }
}
// 渲染视图组件(Context.Consumer的模式)
function Counter() {
  return (
    <Subscribe to={[CounterContainer]}>
      {counter => (
        <div>
          <button onClick={() => counter.decrement()}>-</button>
          <span>{counter.state.count}</span>
          <button onClick={() => counter.increment()}>+</button>
        </div>
      )}
    </Subscribe>
  );
}

render(
  <Provider>
    <Counter />
  </Provider>,
  document.getElementById('root')
);

    这里Counter是我们自定义的视图组件，首先使用<Provider>包裹，接着在Counter内部，调用<Subscribe>组件，
    传递一个数组给props.to，这个数组内存放了Counter组件需要使用的状态管理类(此处也可传递状态管理实例)。

    Provider

    export function Provider(props: ProviderProps) {
  return (
    <StateContext.Consumer>
      {parentMap => {
        let childMap = new Map(parentMap);
        // 外部注入的状态管理实例
        if (props.inject) {
          props.inject.forEach(instance => {
            childMap.set(instance.constructor, instance);
          });
        }

        // 负责将childMap传递，初始为null
        return (
          <StateContext.Provider value={childMap}>
            {props.children}
          </StateContext.Provider>
        );
      }}
    </StateContext.Consumer>
  );
}

    这里的模式是

    <Consumer>
  ()=>{
    /* ... */
    return <Provider>{props.children}<Provider />
  }
</Consumer>

    有3个注意点：

    1. 外层嵌套<Consumer>可以嵌套调用。

      <Provider value={...}>
 /* ... */
 <Provider value={此处继承了上面的value}>
 /* ... */ 
</Provider>
    2. props.inject可以注入现成的状态管理实例，添加到map之中。
    3. 返回值写成props.children。

    返回值写成props.children的意义

    简单一句话概括，这么写可以避免React.Context改变导致子组件的重复渲染。

    具体看这里：避免React Context导致的重复渲染

    Container

    export class Container<State: {}> {
  // 保存状态 默认为{}
  state: State;
  // 保存监听函数，默认为[]
  _listeners: Array<Listener> = [];

  setState(
    updater: $Shape<State> | ((prevState: $Shape<State>) => $Shape<State>),
    callback?: () => void
  ): Promise<void> {
    return Promise.resolve().then(() => {
      let nextState;

      /* 利用Object.assign改变state */

      // 执行listener(promise)
      let promises = this._listeners.map(listener => listener());

      // 所有Promise执行完毕
      return Promise.all(promises).then(() => {
        // 全部listener执行完毕，执行回调
        if (callback) {
          return callback();
        }
      });
    });
  }

  // 增加订阅(这里默认的订阅就是React的setState空值(为了重新渲染)，也可以添加自定义监听函数)
  subscribe(fn: Listener) {
    this._listeners.push(fn);
  }

  // 取消订阅
  unsubscribe(fn: Listener) {
    this._listeners = this._listeners.filter(f => f !== fn);
  }
}

    Container内部逻辑很简单，改变state，执行监听函数。

    其中有一个_listeners，是用于存放监听函数的。

    每个状态管理实例存在一个默认监听函数onUpdate，
    这个默认的监听函数的作用就是调用React的setState强制视图重新渲染。

    这里的监听函数内部返回Promise，最后通过Promise.all确保执行完毕，然后执行回调参数。

    因此setState在外面使用也可以使用then。

    例如，在官方例子中：

    increment() {
    this.setState({ count: this.state.count + 1 },()=>console.log('2'))
    .then(()=>console.log('3') )
    console.log('1') 
  }
  // 执行顺序是 1 -> 2 ->3

    2个注意点：

    1. setState和React API一致，第一个参数传入object或者function，第二个传入回调
    2. 这里通过Promise.resolve().then模拟this.setState的异步执行

    关于Promise.resolve和setTimeout的区别

    简单的说两者都是异步调用，Promise更快执行。

    • setTimeout(()=>{},0)会放入下一个新的任务队列
    • Promise.resolve().then({})会放入微任务，在调用栈为空时立刻补充调用栈并执行(简单理解为当前任务队列尾部)

    更多详细可以看这里提供的2个视频：https://stackoverflow.com/a/38752743

    Subscribe

    export class Subscribe<Containers: ContainersType> extends React.Component<
  SubscribeProps<Containers>,
  SubscribeState
> {
  state = {};
  // 存放传入的状态组件
  instances: Array<ContainerType> = [];
  unmounted = false;

  componentWillUnmount() {
    this.unmounted = true;
    this._unsubscribe();
  }

  _unsubscribe() {
    this.instances.forEach(container => {
      // container为当前组件的每一个状态管理实例
      // 删除listeners中的this.onUpdate
      container.unsubscribe(this.onUpdate);
    });
  }

  onUpdate: Listener = () => {
    return new Promise(resolve => {
      // 组件未被卸载
      if (!this.unmounted) {
        // 纯粹是为了让React更新组件
        this.setState(DUMMY_STATE, resolve);
      } else {
        // 已经被卸载则直接返回
        resolve();
      }
    });
  };
  
  /* ... */
}

    这里的关键就是instances，用于存放当前组件的状态管理实例。

    当组件unmount的时候，会unsubscribe当前状态管理实例的默认监听函数，那么如果当前的状态管理实例是共享的，会不会有影响呢？

    不会的。往后看可以知道，当state每次更新，都会重新创建新的状态管理实例(因为props.to的值可能会发生变化，例如取消某一个状态管理实例)，
    而每次创建时，都会先unsubscribe再subscribe，确保不会重复添加监听函数。

    onUpdate就是创建状态管理组件时默认传递的监听函数，用的是React的setState更新一个DUMMY_STATE(空对象{})。

    export class Subscribe<Containers: ContainersType> extends React.Component<
  SubscribeProps<Containers>,
  SubscribeState
> {
  /* 上面已讲 */

  _createInstances(
    map: ContainerMapType | null,
    containers: ContainersType
  ): Array<ContainerType> {
    // 首先全部instances解除订阅
    this._unsubscribe();

    // 必须存在map 必须被Provider包裹才会有map
    if (map === null) {
      throw new Error(
        'You must wrap your <Subscribe> components with a <Provider>'
      );
    }

    let safeMap = map;
    // 重新定义当前组件的状态管理组件(根据to传入的数组)
    let instances = containers.map(ContainerItem => {
      let instance;

      // 传入的是Container组件，则使用
      if (
        typeof ContainerItem === 'object' &&
        ContainerItem instanceof Container
      ) {
        instance = ContainerItem;
      } else {
        // 传入的不是Container，可能是其他自定义组件等等(需要用new执行)，尝试获取
        instance = safeMap.get(ContainerItem);

        // 不存在则以它为key，value是新的Container组件
        if (!instance) {
          instance = new ContainerItem();
          safeMap.set(ContainerItem, instance);
        }
      }

      // 先解绑再绑定，避免重复订阅
      instance.unsubscribe(this.onUpdate);
      instance.subscribe(this.onUpdate);

      return instance;
    });

    this.instances = instances;
    return instances;
  }
  
  /* ... */
}

    在_createInstances内部，如果检查到传入的props.to的值已经是状态管理实例(私有状态组件)，那么直接使用即可，
    如果传入的是类class(共享状态组件)，会尝试通过查询map，不存在的则通过new创建。

    export class Subscribe<Containers: ContainersType> extends React.Component<
  SubscribeProps<Containers>,
  SubscribeState
> {
  
  /* 上面已讲 */
  
  render() {
    return (
      <StateContext.Consumer>
      /* Provider传递的map */
      {map =>
          // children是函数
          this.props.children.apply(
            null,
            // 传给子函数的参数(传进当前组件的状态管理实例)
            this._createInstances(map, this.props.to)
          )
        }
      </StateContext.Consumer>
    );
  }
}

    每一次render都会创建新的状态管理实例。

    到此，3大板块已经阅读完毕。

    总结

    1. 简单易用，与React一致的API，一致的书写模式，让使用者很快上手。
    2. 并没有规定如何管理这些状态管理类，非常灵活。

      我们可以学redux将所有状态放到一个共享状态管理实例内部，
      例如通过Provider的inject属性注入，

      或者针对每一个组件创建单独的状态管理实例(可共享可独立)(unstated作者推荐)，

      一切可以按照自己的想法，但同时也要求使用者自己定义一些规则去约束写法。

    3. 仅仅是管理了状态，每次更新都是一个全新的instance集合，并没有做任何对比，需要我们在视图层自己实现。
    4. 返回值写成props.children的意义。
    5. 关于Promise.resolve().then({})和setTimeout(()=>{},0)的区别。

    导图

    unstated.png

    源码阅读专栏对一些中小型热门项目进行源码阅读和分析，对其整体做出导图，以便快速了解内部关系及执行顺序。
    当前源码(带注释)，以及更多源码阅读内容：https://github.com/stonehank/sourcecode-analysis，欢迎fork，求
    前端状态管理react.jsjavascript源码分析
    stonehank
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