redux-saga實現(xiàn)與原理

itvincent 發(fā)布于2019-08-23 12:12 / 3536人閱讀

摘要：特點集中處理副作用問題異步實現(xiàn)為監(jiān)聽執(zhí)行的工作形式主要是借鑒模式和使用進行實現(xiàn)的。返回的遍歷器對象，可以依次遍歷函數(shù)內(nèi)部的每一個狀態(tài)。為了方便，下文中是的簡稱。若任務仍在運行中則為任務拋出的錯誤。由于循環(huán)，再次執(zhí)行。

介紹redux-saga使用和常用api介紹的文章很多，但是真正介紹原理的卻很少，下面我用自己的思路講一下redux-saga的執(zhí)行過程。源碼有很多刪減，感興趣的可自行查看。

1.react-saga是什么

redux-saga是用于管理?Side Effects（異步操作/副作用）的redux中間件

2.什么是redux中間件

redux中間件是通過改變store.dispatch使dispatch(action)時能處理副作用。在這里我們用于處理異步操作。
具體可參考http://www.ruanyifeng.com/blo...。如果對中間件不熟悉，請一定把這篇文章看完再往下進行。

3.redux-saga特點

集中處理redux副作用問題

異步實現(xiàn)為generator

watch/worker(監(jiān)聽->執(zhí)行)的工作形式

redux-saga主要是借鑒 sagas模式 和使用 generators 進行實現(xiàn)的。

首先，我們講講sagas模式：解決長時間運行的事務導致的系統(tǒng)運行效率以及并發(fā)能力的問題，將業(yè)務分為多個獨立的事務，每個業(yè)務都會確保擁有修正事務（回滾），如果業(yè)務過程遇到了錯誤的情況并且無法繼續(xù)，它就可以執(zhí)行修正事務來修正已經(jīng)完成的步驟，這樣以保證最終的一致性。舉個栗子：A事務需要等待B事務完成之后才能執(zhí)行，如果B事務需要的時間很長，那么A事務就要等很久才能執(zhí)行，如果用sagas模式，可以把A事務和B事務分別執(zhí)行，如果B事務執(zhí)行失敗，則把A事務進行回滾。

sagas模式參考文檔：https://blog.csdn.net/ethanwh...

redux-saga中對sagas的借鑒：在redux-saga里，一個saga就是一個生成器函數(shù)(generator function),可以在系統(tǒng)內(nèi)無限期運行。當特定action被dispatch時,saga就可以被喚醒。saga也可以繼續(xù)dispatch額外的actions,也可以接入程序的單一狀態(tài)樹。也能從主應用程序啟動，暫停和取消。借鑒了sagas的滿足特殊條件的長事務，可回滾。

接下來講講generator
Generator 函數(shù)是 ES6 提供的一種異步編程解決方案。執(zhí)行 Generator 函數(shù)會返回一個遍歷器對象，也就是說，Generator 函數(shù)除了狀態(tài)機，還是一個遍歷器對象生成函數(shù)。返回的遍歷器對象，可以依次遍歷 Generator 函數(shù)內(nèi)部的每一個狀態(tài)。形式上，Generator 函數(shù)是一個普通函數(shù)，但是有兩個特征。一是，function關(guān)鍵字與函數(shù)名之間有一個星號；二是，函數(shù)體內(nèi)部使用yield表達式，定義不同的內(nèi)部狀態(tài)（yield在英語里的意思就是“產(chǎn)出”）。為了方便，下文中g(shù)en是generator的簡稱。

舉個簡單的例子

function* helloWorldGenerator() {
  yield "hello";
  yield "world";
  return "ending";
}

var hw = helloWorldGenerator();

執(zhí)行結(jié)果

hw.next()
// { value: "hello", done: false }

hw.next()
// { value: "world", done: false }

hw.next()
// { value: "ending", done: true }

hw.next()
// { value: undefined, done: true }

再來一個復雜一點的傳值的例子

function* foo(x) {
  var y = 2 * (yield (x + 1));
  var z = yield (y / 3);
  return (x + y + z);
}
var b = foo(5);

執(zhí)行結(jié)果

b.next() // { value:6, done:false }
b.next(12) // { value:8, done:false }
b.next(13) // { value:42, done:true }

具體可參考文檔http://es6.ruanyifeng.com/#do...，這里很重要，請了解一下。

了解完上面的基礎，下面我們開始講redux-saga的執(zhí)行過程。

我們以一個demo的形式進行分析。
需要解決幾個問題：

怎么執(zhí)行監(jiān)聽執(zhí)行？

如何循環(huán)把每一步執(zhí)行完？

怎么處理下一次任務？

當我們點擊按鈕時，會從后端請求接口，將返回的數(shù)據(jù)更新到頁面上

我們先自己實現(xiàn)一個中間件解決這個需求：

import axios from "axios";

const takers = []; // 存generator

// 執(zhí)行g(shù)en
function runGen(dispatch, gen) {
    // 防止無限循環(huán)
    if (!takers.length) {
        return;
    }
    // 遍歷執(zhí)行g(shù)enerator
    takers.forEach((taker, key) => {
        const g = taker();
        // 刪除已執(zhí)行的taker
        takers.splice(key, 1);
        // 執(zhí)行yield axios.post并返回一個promise
        const userPromise = g.next().value;
        userPromise.then((user) => {
            // 把{dispatch, user}設置為上一步的返回值，并執(zhí)行yield dispatch
            g.next({ dispatch, user });
            // 執(zhí)行yield takers
            g.next()  
        });
    })
}

export default function fetchMiddleware(_ref2) {
    var getState = _ref2.getState,
        dispatch = _ref2.dispatch;
    // 初始化時注冊taker,把generator添加到takers，用于dispatch時執(zhí)行
    fetchMiddleware.run = () => takers.push(gen)
    // 改變dispatch
    return (next) => {
        return (action) => {
            // dispatch時執(zhí)行這里
            var result = next(action);
            runGen(dispatch, gen)
            return result;
        };
    };
    return fetchMiddleware;
}

怎么用呢

import fetchMiddleware from "./fetchMiddleware";
// 初始化
fetchMiddleware.run()

// 需要執(zhí)行的gen
function* gen(){
    const { dispatch, user } = yield axios.post("http://rest.learncode.academy/api/wetern/users");
    const { data } = user;
    yield dispatch({ type: "UPDATE_USER", payload: data })
    yield takers.push(gen)
}

現(xiàn)在我們來看看這個中間件實現(xiàn)步驟

點擊按鈕，執(zhí)行dispatch({ type: "FEATCH_USER })

對于上面那個例子，我們用gen.next()實現(xiàn)一步一步執(zhí)行。

初始化時把gen添加到takers中，這樣做的目的是點擊按鈕的時候可以執(zhí)行g(shù)enerator

點擊按鈕的時候，獲取generator，然后從takers中刪除，防止dispatch({ type: "UPDATE_USER", payload: data })也就是更新user的時候再次執(zhí)行g(shù)enerator，造成循環(huán)調(diào)用

gen.next()也就是執(zhí)行yield axios.post("xxx"),這里返回的是一個promise

在promise.then中調(diào)用gen.next({ dispatch, user }),實際上是調(diào)用yield dispatch({ type: "UPDATE_USER", payload: data })

最后調(diào)用gen.next,實際上調(diào)用yield takers.push(gen)。這里是為了把generator添加到takers中，用于下一次上面第二步的時候用。

這里我們簡單的實現(xiàn)了這個需求，redux-saga提供了更多更強大的api，下面我們看看redux-saga是怎么實現(xiàn)的吧。

先來看我們代碼中如何使用redux-saga吧

./index.js
import { put, call, take } from "redux-saga/effects";
import { createStore, applyMiddleware } from "redux";
import createSagaMiddleware from "redux-saga";

// 創(chuàng)建action
const action = type => store.dispatch({ type })
// 創(chuàng)建redux-saga中間件
const sagaMiddleware = createSagaMiddleware()
// 生成store
const store = createStore(rootReducer, applyMiddleware(sagaMiddleware))
// 執(zhí)行redux-saga中間件
sagaMiddleware.run(rootSaga)

function render() {
    ReactDOM.render(
         action("FETCH_USER")}
        />,
        document.getElementById("root"),
    )
}

./saga.js
// 創(chuàng)建saga
export function* rootSaga() {
    while(true) {
        yield take("FETCH_USER");
        const { data } =  yield call(axios.post, "http://rest.learncode.academy/api/wetern/users");
        yield put({ type: "UPDATE_USER", payload: data })
    }
}

首先引入redux-saga中間件，其實它就是redux的一個中間件，通過改變dispatch(action)，使我們在發(fā)起action的時候處理異步操作。

  function sagaMiddleware(_ref2) {
    var getState = _ref2.getState,
        dispatch = _ref2.dispatch;

    // next = store.dispatch 從redux中間件得出
    return function (next) {
      return function (action) {
        // dispatch(action) dispatch的時候會到這一步
        var result = next(action); // hit reducers
        // emitter 簡單的事件對象，subscribe訂閱／emit觸發(fā)
        sagaEmitter.emit(action);
        return result;
      };
    };
  }

// 發(fā)射器
export function emitter() {
  var subscribers = [];

  // 存儲需要訂閱的方法，并返回一個取消訂閱的方法
  function subscribe(sub) {
    subscribers.push(sub);
    return function () {
      return remove(subscribers, sub);
    };
  }

  // 這里執(zhí)行所有訂閱方法，我們點擊頁面上的按鈕，執(zhí)行dispatch的時候會執(zhí)行訂閱器里的函數(shù)
  function emit(item) {
    var arr = subscribers.slice();
    for (var i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {
      arr[i](item);
    }
  }
}

dispatch的時候會執(zhí)行訂閱器里的函數(shù)，那么訂閱器里的函數(shù)是什么呢，我們接著看第二步

初始化的時候調(diào)用一次saga,這個只調(diào)用一次。調(diào)用saga的目的把獲取管道中taker的方法push到訂閱函數(shù)中，同時獲得一個task。Task 接口指定了通過 fork，middleare.run 或 runSaga 運行 Saga 的結(jié)果。

方法	返回值
task.isRunning()	若任務還未返回或拋出了一個錯誤則為 true
task.isCancelled()	若任務已被取消則為 true
task.result()	任務的返回值。若任務仍在運行中則為 undefined
task.error()	任務拋出的錯誤。若任務仍在執(zhí)行中則為 undefined
task.done	一個 Promise，以下二者之一：1.以任務的返回值 2.resolve以任務拋出的錯誤 reject
task.cancel()	取消任務（如果任務仍在執(zhí)行中）

export function runSaga(storeInterface, saga) {
  // iterator是封裝后的rootSaga
  var task = proc(iterator, subscribe, wrapSagaDispatch(dispatch), getState, context,
   { sagaMonitor: sagaMonitor, logger: logger, onError: onError }, effectId, saga.name);

  return task;
}

下面看看執(zhí)行proc中發(fā)生了什么
上面的iterator是對rootSaga這個generator函數(shù)的封裝，在proc里redux-saga會執(zhí)行g(shù)en.next，就會執(zhí)行到我們的yield take("FETCH_USER");然后會返回value={TAKE:{pattern: "FETCH_USER"}}，根據(jù)返回的值，判斷會執(zhí)行runTakeEffect()函數(shù)，在這個函數(shù)里，會注冊一個taker，并把next添加到管道的taker中，到這里就結(jié)束了調(diào)用，并返回一個task。

export default function proc(iterator) {
  // 執(zhí)行這里會把獲取管道中taker的方法(chan.put)push到subscribers，所以上面第一步執(zhí)行訂閱中的方法實際上是執(zhí)行chan.put(input)
  var stdChannel = _stdChannel(subscribe);
  // 這里的task在第一次執(zhí)行的時候直接返回
  var task = newTask(parentEffectId, name, iterator, cont);

  next();

  function next(arg, isErr) {
      var result = void 0;
      // iterator是封裝后的rootSaga，這里執(zhí)行到的是yield take("FETCH_USER");
      // 返回value={TAKE:{pattern: "FETCH_USER"}}
      result = iterator.next(arg);
      // 根據(jù)返回的value,這里會執(zhí)行
      runEffect(result.value, parentEffectId, "", next);
  }
}

  // 這里cb是next
  function runTakeEffect(_ref2, cb) {
    var channel = _ref2.channel,
        pattern = _ref2.pattern,
        maybe = _ref2.maybe;

    channel = channel || stdChannel;
    var takeCb = function takeCb(inp) {
      return cb(inp);
    };
    // 給管道注冊taker,把next函數(shù)放到takers數(shù)組中
    channel.take(takeCb, matcher(pattern));
  }

點擊獲取用戶信息的按鈕(onFetchUser={() => action("FETCH_USER")})，因為我們加入了saga中間件，讓我們發(fā)起store.dispatch({ type: FETCH_USER })的時候會處理異步操作，

下面是saga中間件的主要代碼

    // next = store.dispatch 從redux中間件得出
    return function (next) {
      return function (action) {
        // dispatch(action)
        var result = next(action); // hit reducers
        // 發(fā)射所有訂閱方法
        sagaEmitter.emit(action);
        return result;
      };
    };

下面我們來看看sagaEmitter.emit(action)會做什么

// 發(fā)射器
export function emitter() {
    ...
  // 發(fā)射所有訂閱方法
  function emit(item) {
    var arr = subscribers.slice();
    for (var i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {
      arr[i](item);
    }
  }
}

這里會遍歷訂閱函數(shù)，并執(zhí)行訂閱函數(shù)里的方法。在初始化的是我們已經(jīng)把獲取管道中taker的方法push到訂閱函數(shù)了，

所以我們這里執(zhí)行的是獲取管道中的taker。

  function put(input) {
      ...
    for (var i = 0; i < takers.length; i++) {
      var cb = takers[i];
      if (!cb[MATCH] || cb[MATCH](input)) {
        takers.splice(i, 1); // 刪除已經(jīng)執(zhí)行過的taker
        return cb(input); // 這里cb實際上是next
      }
    }
  }

在初始化執(zhí)行yield take("FETCH_USER")的時候，已經(jīng)把gen.next放入到takers中，這里cb(input)實際上是執(zhí)行g(shù)en.next({ type: FETCH_USER }),
因為在初始化的時候gen函數(shù)已經(jīng)執(zhí)行了一次gen.next，現(xiàn)在執(zhí)行g(shù)en.next則為const { data } = yield call(axios.post, "http://rest.learncode.academy...")，同時把{ type: FETCH_USER }作為上一步的值傳入。執(zhí)行yeild call返回value
{CALL:{args: [url]}}，根據(jù)返回值，

這里會執(zhí)行源碼中的

  function runCallEffect(_ref4, effectId, cb) {
    const result = fn.apply(context, args);
    // 這里執(zhí)行結(jié)果是promise
    return resolvePromise(result, cb);
  }

  function resolvePromise(promise, cb) {
    // cb是gen.next,這里把yield call的返回值傳遞給gen.next
    promise.then(cb, function (error) {
      return cb(error, true);
    });
  }

接下來gen.next執(zhí)行到的是yield put({ type: "UPDATE_USER", payload: data })，執(zhí)行的返回值value
{PUT:{action:{payload:{id: "xx",type:"UPDATE_USER"}}}}，根據(jù)返回值，

這里會執(zhí)行源碼中的

  function runPutEffect(_ref3, cb) {
    var channel = _ref3.channel,
        action = _ref3.action;

    asap(function () {
      var result = (channel ? channel.put : dispatch)(action); // 實際上我們演示的這段代碼，這里會執(zhí)行dispatch(action)

      return cb(result);
    });
  }

執(zhí)行dispatch(action)這里又會回到中間件中再次進入第三步的開始過程。并完成更新。
這次執(zhí)行到遍歷takers的地方，takers已經(jīng)為空數(shù)組，會直接return,至此完成了整個獲取接口到更新數(shù)據(jù)。
由于while(true)循環(huán)，再次執(zhí)行yield take("FETCH_USER")。

下面附上兩張執(zhí)行流程圖

saga初始化

dispatch

這里只解釋了執(zhí)行流程和幾個api，更多的請參考文檔https://redux-saga-in-chinese...

本文通過簡單實現(xiàn)了幾個effect方法來地介紹了redux-saga的原理，要真正做到redux-saga的所有功能，只需要再添加一些細節(jié)就可以了

注：上面的源碼均為刪減版，可自行查看源碼。個人文章，轉(zhuǎn)載請注明出處。

GPU云服務器云服務器回調(diào)的原理、實現(xiàn)與應用隊列實現(xiàn)原理 cdn實現(xiàn)原理 webrtc實現(xiàn)原理

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