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理解Flux

Flux是Facebook推出的一种组织web应用开发的架构思想，它的基本思想很简单：

在你的应用中，数据应该是单向流动的。

这种思想可以被称为”单向数据流”，你也可以把它想象成一条鲨鱼：因为鲨鱼永远只能向前游动。

到目前为止，Facebook自己推出了Flux实践的例子，同时至少有6个JS库进行了Flux架构的实现。在本文中，我们谈到的Flux，特指Facebook实现的Flux。

一个Flux的例子

为了真正理解Flux，我们还是从一个最基本的Todo应用开始。当然，你也可以从Facebook的Flux仓库中找到这个例子。

加载ToDo项目

当应用开始启动时，ToDoApp这个React组件会从ToDoStore中获取并展示数据。ToDoStore则完全不会意识到ToDoApp的存在。如果你把这个组件想象成一个视图，ToDoStore则可以看做模型，那么到目前为止，Flux看起来和传统的MVC也没有什么差别。

// 将初始化数据载入应用中：
// ...
/**
 * 从ToDoStore种获取当前的TODO数据
 */
function getTodoState() {
  return {
    allTodos: TodoStore.getAll(),
    areAllComplete: TodoStore.areAllComplete()
  };
}

var TodoApp = React.createClass({

  getInitialState: function() {
    return getTodoState();
  },

// ...

代码laycode - v1.1

在这个简单的例子中，我们将不去关心ToDoStore如何载入初始数据。

创建一个新的ToDo项目

ToDoApp组件中包含一个表单用于创建一个新的ToDo项目。当一个用户提交这个表单时，它将启动一个Flux系统种的数据流，具体流程如上图所示：

步骤1，组件将通过调用回调函数来处理表单提交这个事件：

// 通过调用 `_onSave` 回调函数来存储一个新的ToDo项目
 // ...
  var Header = React.createClass({

 /**
  * @return {object}
 */
 render: function() {
   return (
    <header id="header">
    <h1>todos</h1>
    <TodoTextInput
      id="new-todo"
      placeholder="What needs to be done?"
      onSave={this._onSave}
    />
  </header>
);
 },
// ...

代码laycode - v1.1

步骤2，组件的回调函数将会调用ToDoActionCreator中的一个方法：

// `_onSave`回调函数将会调用`TodoActions`方法来创建一个新的action
  // ...
  /**
  * 事件处理函数在TodoTextInput中被调用
  * TosoTextInput在这个定义，并可以在多个地方，以多种方式使用
 * @param {string} text
  */
 _onSave: function(text) {
  if (text.trim()){
  TodoActions.create(text);
}
}

代码laycode - v1.1

3.步骤3，ToDoActionCreator创建一个TODO_CREATE类型的action：

  // `create`方法创建一个`TODO_CREATE`类型的action
 // ...
  var TodoActions = {

/**
 * @param  {string} text
  */
 create: function(text) {
  AppDispatcher.handleViewAction({
  actionType: TodoConstants.TODO_CREATE,
  text: text
   });
 },
 // ...

代码laycode - v1.1

步骤4，action被传递给派发器

步骤5，派发器将这个action传递给所有来自Store中的注册回调函数：

// `handleViewAction`将action派发给所有的存储
 // ...
         var Dispatcher = require('flux').Dispatcher;
          var assign = require('object-assign');

 var AppDispatcher = assign(new Dispatcher(), {

 /**
 * 一个视图和派发器之间的连接函数，将action视作一个视图action。另一个变量可以是handleServerAction。
 * @param  {object} 
 */
handleViewAction: function(action) {
 this.dispatch({
 source: 'VIEW_ACTION',
action: action
});
 }
 });
// ...

代码laycode - v1.1

6.步骤6，ToDoStore中包含一个注册的回调函数来监听TODO_CREATE action，并更新相应的数据。

// TodoStore中包含一个对应`TODO_CREATE` action的回调函数
  // ...
   /**
   * Create a TODO item.
* @param  {string} ToDo项目的内容
*/
  function create(text) {
 // 
 // 使用一个当前的时间戳 + 随机数来替代真实的id
 var id = (+new Date() + Math.floor(Math.random() * 999999)).toString(36);
 _todos[id] = {
   id: id,
   complete: false,
   text: text
 };
  }

 // 处理所有的数据更新
  AppDispatcher.register(function(payload) {
 var action = payload.action;
 var text;

 switch(action.actionType) {
   case TodoConstants.TODO_CREATE:
  text = action.text.trim();
  if (text !== '') {
    create(text);
  }
  break;
  // ...

代码laycode - v1.1

7.步骤7，ToDoStore在更新相应数据之后触发一个change事件：

// TodoStore 在处理完action之后触发一个`change`事件
 // ...
  // 处理所有的更新
 AppDispatcher.register(function(payload) {
 var action = payload.action;
 var text;

 switch(action.actionType) {
   case TodoConstants.TODO_CREATE:
     text = action.text.trim();
     if (text !== '') {
       create(text);
     }
     break;
  // ...

   default:
     return true;
 }

 // 在触发一个UI change之后通常需要调用这个方法。在每一个视图变化之后我们需要触发一个UI change，因此我们在这个调用这个方法来减少重复的代码。为了确保上述内容的进行，我们需要一个默认的方法。

 TodoStore.emitChange();

 return true; 
  });
  // ...

代码laycode - v1.1

8.步骤8，ToDoApp组件监听来自ToDoStore的change事件，然后根据ToDoStore种的最新数据来重新渲染UI

  // 这个组件通过调用`_onChange`回调函数来监听change事件
 // ...
 var TodoApp = React.createClass({

  getInitialState: function() {
   return getTodoState();
 },

 componentDidMount: function() {
TodoStore.addChangeListener(this._onChange);
 },

 componentWillUnmount: function() {
  TodoStore.removeChangeListener(this._onChange);
 },
 // ...
 /**
 * 用于处理来自TodoStore中的`change`事件的方法
  */
          _onChange: function() {
this.setState(getTodoState());
  }
 // ...

代码laycode - v1.1

Flux vs. MVC

Flux被认为是MVC模式的一种替代方案。在Flux的文档中将其解释为“一种使用单向数据流而不是MVC”的应用架构模式。将Flux和MVC相比，你需要理解下面三点：

在javascript的世界中，“MVC”意味着”MV*”
Flux并不会比MV*要简单
相较于MV*，Flux模式中的代码更具有可预测性

在javascript的世界中，“MVC”意味着”MV*”

为了类比Flux和MVC，我们需要先理解MVC究竟是什么东西。

在著名的ToDoMVC项目中，至少有15种javascript框架的例子，但是其中没有一个例子是严格实现了”模型，视图，控制器”的设计模式。比如说Backbone.js：它其中包含模型和视图，但是是否存在控制器这个问题却一直饱受争议。在许多javascript框架中，控制器的角色一般都融入了模型或者视图中，对于javascript框架来说还有其他更重要的角色，比如说一个路由。

当我们在使用”MVC”或者”MV*”来描述一个javascript架构时，一般来说指的是将数据层逻辑和用户界面逻辑分开来考虑。数据存储抽象为”模型”，而数据呈现和用户交互抽象为”视图”。

应用运行的流程一般来说是这样的：视图从模型获取数据，展示给用户。用户和界面发生交互。这些交互触发了视图去更新存储在模型中的数据，同时触发一次视图更新。

Flux并不比MV*要简单

用Facebook自己的话来说，”MVC不具有可扩展性”，并同时以下面的图作为佐证：

上面这张图让MVC看起来很让人疑惑 – 居然有这么多的箭头！看起来Flux似乎要更简单一些不是吗？

但是Facebook却在Flux流程图种将复杂度大大减小，如下所示：

如果要实现一个大型的Flux应用，流程图并不简单，如下所示：

相比MVC，Flux并不简单。但是其中有一点关键的不同之处在于：Flux中所有的箭头都指向同一个方向。

Flux中的代码更具有可预测性

虽然Flux并不比MVC简单，但是Flux图表种的可预测性要大大高于MVC图表。

Flux种的派发器确保了系统中一次只会有一个action流。如果一个action还没有处理完，那么这时再派发一个action将会触发一个错误：

这是使得代码可预测性提高的另一种方式。它促使开发者能够开发出让数据源之间的交互变得简单的代码。

派发器也能让开发者指明回调函数执行的顺序，其中会使用waitFor方法来告诉回调函数依次执行。

在Facebook实现的Flux代码种，你可以明确的看到引发数据变化的部分。每一个store都包含一系列它所监听的action：

// 这个例子表明了store监听的action
// ...
ThreadStore.dispatchToken = ChatAppDispatcher.register(function(payload) {
  var action = payload.action;

  switch(action.type) {

    case ActionTypes.CLICK_THREAD:
      _currentID = action.threadID;
      _threads[_currentID].lastMessage.isRead = true;
      ThreadStore.emitChange();
      break;

    case ActionTypes.RECEIVE_RAW_MESSAGES:
      ThreadStore.init(action.rawMessages);
      ThreadStore.emitChange();
      break;

    default:
      // 默认的逻辑
  }

});
// ...

代码laycode - v1.1

在上面这个例子中，ThreadStore监听CLICK_THREAD action，和RECEIVE_RAW_MASSAGES action。如果store没有按照预期那样更新，register回调函数将进行一些调试工作。我们可以打印出接收到的任何action，并监视它们的数据荷载(payload of data)。

与之类似，每一个组件都包含一个它所监听的store的列表：

function getStateFromStores() {
  return {
    threads: ThreadStore.getAllChrono(),
    currentThreadID: ThreadStore.getCurrentID(),
    unreadCount: UnreadThreadStore.getCount()
  };
}

var ThreadSection = React.createClass({

  getInitialState: function() {
    return getStateFromStores();
  },

  componentDidMount: function() {
    ThreadStore.addChangeListener(this._onChange);
    UnreadThreadStore.addChangeListener(this._onChange);
  },

  componentWillUnmount: function() {
    ThreadStore.removeChangeListener(this._onChange);
    UnreadThreadStore.removeChangeListener(this._onChange);
  },
// ...

代码laycode - v1.1

在上面的代码种，我们可以看到ThreadSection组件监听来自ThreadStore和UnreadThreadStore种的变化。如果我们持续使用这个方法，我们可以保证没有其他的数据来源会影响组件的行为。

Flux将数据的发送和数据的接收分开，因此当你调试应用时，你可以轻松地看到数据的流向，并找出错误究竟发生在哪里。

Flux的难点

没有哪一种模式是完美无缺的，Flux也一样。一般来说，它有以下几个缺点：

代码编写更加模板化
移植现有代码比较困难
单元测试难以进行

为了处理数据流，在Flux应用种我们需要添加更多的文件和代码。和为Flux应用中已经存在的一个数据源添加代码相比，我们为应用添加一个新的数据源将是一件无比痛苦的事情。在将来我们或许可以使用生成器是的Flux代码的设施变得简单。

尝试Flux最简单的方式是开启一个新项目。在新项目种，要将其他的部分移植到Flux架构将是一件非常有挑战的事情。运用从本文和Flux文档中学到的知识，你完全可以像Facebook和其他使用Flux的公司一样，将Flux架构运用到你的项目中。

当你将现有项目移植到Flux架构时，你可以每次为Flux架构添加一个数据源。然而，在尝试使用Flux管理一块数据时，你需要考虑有多少组件会使用这块数据。如果这块数据在大部分的组件中都有被使用，那么将这块数据移植到Flux中将是一件复杂的工作。当你初次尝试Flux时，你应该先用一些独立的数据块作为练习。

在Flux中，你的组件开始依赖ActionCreators以及Store，以及其他的依赖项目。这将使得编写单元测试异常复杂。如果你在应用种将Store的交互严格限制在顶级的”controller”上，那么你可以对子组件进行单元测试而无需担心Stores。如果你要测试那些需要发送Actions以及监听Stores的组件，我们需要模拟一些Store种方法，或者模拟Actions和Stores用于接收数据的API。

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2017-04-24 17:54
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