摘要：應(yīng)用這說明并不是單指設(shè)計給用的，它是獨立的一個函數(shù)庫，可通用于各種應(yīng)用。在數(shù)據(jù)流的最后，要觸發(fā)最上層組件的，然后進行整體的重新渲染工作。單純在的對象上是沒有辦法使用，要靠額外的函數(shù)庫才能這樣作，這是一定要使用類似像這種函數(shù)庫的主要原因。

Redux的官網(wǎng)中用一句話來說明Redux是什么:

Redux是針對JavaScript應(yīng)用的可預(yù)測狀態(tài)容器

這句話雖然簡短，其實是有幾個涵義的:

可預(yù)測的(predictable): 因為Redux用了reducer與純函數(shù)(pure function)的概念，每個新的state都會由舊的state建來一個全新的state，這樣可以作所謂的時光旅行調(diào)試。因此，所有的狀態(tài)修改都是"可預(yù)測的"。

狀態(tài)容器(state container): state是集中在單一個對象樹狀結(jié)構(gòu)下的單一store，store即是應(yīng)用程序領(lǐng)域(app domain)的狀態(tài)集合。

JavaScript應(yīng)用: 這說明Redux并不是單指設(shè)計給React用的，它是獨立的一個函數(shù)庫，可通用于各種JavaScript應(yīng)用。

有些人可能會認為Redux一開始就是Facebook所創(chuàng)建的項目，其實不然，它主要是由Dan Abramov所開始的一個項目，Dan Abramov進入Facebook的React核心小組工作是最近的事情。在此之前，他還有創(chuàng)建另外還有其他相關(guān)項目，像React Hot Loader、React DnD，可能比當(dāng)時的Redux項目還更廣為人知，在Facebook發(fā)表Flux架構(gòu)不久之后，許多Flux架構(gòu)的類似函數(shù)庫/框架，不論是加強版、進化版、大改版等等非常的多。Redux一開始的對外演示的大型活動，是在2015年的React-Europe研討會，視頻Live React: Hot Reloading with Time Travel。在視頻中就有一個簡單的說明，Redux用了"Flux + Elm"的概念。

Redux = Flux + Elm

當(dāng)然除了Flux與Elm之外，還有其他的主要像RxJS中的概念與設(shè)計方式，Redux融合了各家的技術(shù)于一身，除了更理想的使用在Flux要解決的問題上之外，更延伸了一些不同的設(shè)計方式。但是對初學(xué)者來說，它也不容易學(xué)習(xí)，網(wǎng)絡(luò)上常常見到初學(xué)者報怨Redux實在有夠難學(xué)，這也并不是完全是Redux的問題，基本上來說Flux的架構(gòu)原本就不是很容易理解，Redux還簡化了Flux的流程與開發(fā)方式。

所以我們要理解Redux是什么，我們開始可以從這Flux與Elm兩大基礎(chǔ)來理解，以下分別說明一些基本的概念。

不論是Flux或其他以Flux架構(gòu)為基礎(chǔ)延伸發(fā)展的函數(shù)庫(Alt、Reflux、Redux...)都是為了要解決同一個問題，這個問題在React應(yīng)用規(guī)?；瘯r會非常明顯，簡單以一句話來說就是:

應(yīng)用程序領(lǐng)域(app domain)的狀態(tài) - 簡稱為App state

應(yīng)用程序都需要有App state(應(yīng)用程序狀態(tài))，不論是在一個需要用戶登錄的應(yīng)用，要有全局的記錄著用戶登錄的狀態(tài)，或是在應(yīng)用程序中不同操作介面(組件)或各種功能上的數(shù)據(jù)溝通，都需要用到它。如果你已經(jīng)有一些程序語言或應(yīng)用的開發(fā)經(jīng)驗，你應(yīng)該知道這會像是MVC設(shè)計模式中的Model(模型)部份該作的事情。

React應(yīng)用為什么會出現(xiàn)這個問題？原因主要是來自React組件的本身設(shè)計造成的。React被設(shè)計為一個相似于MVC架構(gòu)中的View(視圖)的函數(shù)庫，當(dāng)然實際上它可以作的事情比MVC中的View(視圖)還要更多，但本質(zhì)上的確React不是一個完整的應(yīng)用程序開發(fā)框架，里面沒有額外的架構(gòu)可以作類似Model(模型)或Controller(控制器)的事情。對小型的組件或應(yīng)用而言，應(yīng)用的數(shù)據(jù)都包含在里面，也就是在View(視圖)之中。

有學(xué)過React的一些基礎(chǔ)的開發(fā)者應(yīng)該會知道，在React中的組件是無法直接更動state(狀態(tài))的包含值，要透過setState方法來進行更動，這有很大的原因是為了Virtual DOM(虛擬DOM)的所設(shè)計，這是其中一點。另外在組件的樹狀階層結(jié)構(gòu)，父組件(擁有者)與子組件(被擁有者)的關(guān)系上，子組件是只能由父組件以props(屬性)來傳遞屬性值，子組件自己本身無法更改自己的props，這也是為什么一開始在學(xué)習(xí)React時，都會看到大部份的例子只有在最上層的組件有state，而且都是由它來負責(zé)進行當(dāng)數(shù)據(jù)改變時的重新渲染工作，子組件通常只有負責(zé)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。

當(dāng)然，有一個很技巧性的方式，是把父組件中的方法聲明由props傳遞給子組件，然后在子組件觸發(fā)事件時，調(diào)用這個父組件的方法，以此來達到子組件對父組件的溝通，間接來更動父組件中的state。不過這個作法并不直覺，需要事先規(guī)范好兩邊的方法。在簡單的應(yīng)用程序中，這溝通方式還可行，但如果是在有復(fù)雜的組件嵌套階層結(jié)構(gòu)時，例如層級很多或是不同樹狀結(jié)構(gòu)中的子組件要互相溝通時，這個作法是派不上用場的。

在復(fù)雜的組件樹狀結(jié)構(gòu)時，唯一能作的方式，就是要將整個應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)整合在一起，然后獨立出來，也就是整個應(yīng)用程序領(lǐng)域的數(shù)據(jù)部份。另外還需要對于數(shù)據(jù)的所有更動方式，也要獨立出來。這兩者組合在一起，就是稱之為"應(yīng)用程序領(lǐng)域的狀態(tài)"，為了區(qū)分組件中的狀態(tài)(state)，這個作為應(yīng)用程序領(lǐng)域的持久性數(shù)據(jù)集合，會被稱為store(存儲)。

store(存儲)并不是只有應(yīng)用程序單純的數(shù)據(jù)集合而已，它還包含了所有對數(shù)據(jù)的更動方法

store(存儲)的角色并非只是組件中的state(狀態(tài))而已，它也不會只有單純的記錄數(shù)據(jù)，可能在現(xiàn)今的每種不同的Flux延伸的函數(shù)庫，對于store的定義與設(shè)計都有所不同。在Flux的架構(gòu)中的store中，它包含了對數(shù)據(jù)更動的函數(shù)/方法，F(xiàn)lux稱這些函數(shù)/方法為"存儲查詢(Store Queries)"，也把它的角色定位為類似傳統(tǒng)MVC的Model(模型)，但與傳統(tǒng)的Model(模型)最大明顯不同之處的是，store只能透過Action(動作)以"間接"的方式來自我刷新。

store的設(shè)計可以解決應(yīng)用程序的狀態(tài)存放與更動的問題，但它還不能完整的解決整個問題，只是一個開端。最困難的地方在于，要如何在觸發(fā)動作時，進行store(存儲)的更動查詢，以及進行呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的更動與最后作整個應(yīng)用程序的渲染。這一連串的步驟，整合為一個數(shù)據(jù)流(Data Flow)，F(xiàn)lux的名稱來由其實就是拉丁文中的Flow，F(xiàn)lux用單向(unidirectional)數(shù)據(jù)流來設(shè)計整個數(shù)據(jù)流的運作，也就是說整個數(shù)據(jù)的流動方向都是一致的，從在網(wǎng)頁上呈現(xiàn)的操作介面組件，被觸發(fā)事件后，傳送動作到發(fā)送器，再到store，最后進行整個應(yīng)用的重新渲染，都是往單一個方向運行。

單向數(shù)據(jù)流是Flux架構(gòu)的核心設(shè)計

下面是個簡單的流程示意圖，上面有標(biāo)出主要的參與成員，來自Flux官網(wǎng):

這個數(shù)據(jù)流的位于最中心的設(shè)計是一個AppDispatcher(應(yīng)用發(fā)送器)，你可以把它想成是個發(fā)送中心，不論來自組件何處的動作都需要經(jīng)過它來發(fā)送。每個store會在AppDispatcher上注冊它自己，提供一個callback(回調(diào))，當(dāng)有動作(action)發(fā)生時，AppDispatcher(應(yīng)用發(fā)送器)會用這個回調(diào)函數(shù)通知store。

由于每個Action(動作)只是一個單純的對象，包含actionType(動作類型)與數(shù)據(jù)(通常稱為payload)，我們會另外需要Action Creator(動作創(chuàng)建器)，它們是一些輔助函數(shù)，除了創(chuàng)建動作外也會把動作傳給Dispatcher(發(fā)送器)，也就是調(diào)用Dispatcher(發(fā)送器)中的dispatch方法。

注: Payload用在計算機科學(xué)的意思，是指在數(shù)據(jù)傳輸時的"有效數(shù)據(jù)"部份，也就是不包含傳輸時的頭部信息或metadata等等用于傳輸其他數(shù)據(jù)。它的英文原本是指是飛彈或火箭的搭載的真正有效的負載部份，例如炸藥或核子彈頭，另外的不屬于payload的部份當(dāng)然就是火箭傳送時用的燃料或控制零件。

Dispatcher(發(fā)送器)的用途就是把接收到的actionType與數(shù)據(jù)(payload)，廣播給所有注冊的callbacks。它這個設(shè)計并非是獨創(chuàng)的，這在設(shè)計模式中類似于pub-sub(發(fā)布-訂閱)系統(tǒng)，Dispatcher則是類似Eventbus的概念。Dispatcher類的設(shè)計很簡單，其中有兩個核心的方法，這兩個是互為相關(guān)的函數(shù):

dispatch 發(fā)送payload(相當(dāng)于動作)給所有注冊的callbacks。組件觸發(fā)事件時用這個方式來發(fā)送動作。

register 注冊在所有payload(相當(dāng)于動作)發(fā)送時要調(diào)用的callbacks(回調(diào))。這些callbacks(回調(diào))就是上面說的會用來更動store的Store Queries(存儲查詢)。

在數(shù)據(jù)流的最后，store要觸發(fā)最上層組件的setState，然后進行整體React的重新渲染工作。Flux提出的方式是一種自訂事件的監(jiān)聽方式，把store用EventEmitter.prototype對象進行拓展，讓store具有監(jiān)聽事件的能力，然后在最上層組件中的生命周期中，加入有更動時的監(jiān)聽事件。這是由于JavaScript中內(nèi)建的Event、CustomEvent等介面，以及addListener、dispatch等方法，只能實作在具有事件介面的網(wǎng)頁DOM元素上。單純在JavaScript的對象上是沒有辦法使用，要靠額外的函數(shù)庫才能這樣作，這是一定要使用類似像EventEmitter這種函數(shù)庫的主要原因。

不過，你可能會覺得為什么不干脆一點直接對store上面作更動就好了，一定要拐這么大一個彎，透過Action(動作)"間接"的方式來作自我刷新？

我想原因之一，是要標(biāo)準(zhǔn)化Action(動作)的規(guī)格，也就是所有在應(yīng)用程序中的組件，都得要按照這些動作來觸發(fā)事件，發(fā)送器中注冊的callbacks(回調(diào))也是要寫成處理同一種規(guī)格的動作。Action(動作)主要由type(類型)與payload(有效數(shù)據(jù))組成，F(xiàn)lux Standard Action(Flux標(biāo)準(zhǔn)動作)就是提出來要標(biāo)準(zhǔn)化Action(動作)的格式，有了統(tǒng)一格式的Action對象，在刷新數(shù)據(jù)時所有刷新方式會具統(tǒng)一性，這樣Flux才有辦法把整個數(shù)據(jù)流運作完成一個循環(huán)再接著下一個。就像網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)定一樣，數(shù)據(jù)的格式與運作的流程，都有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，不是隨隨便便就可以進行傳輸。當(dāng)然還有一些其它的原因，例如要避免Event Chains(事件連鎖)的發(fā)生。

整個的數(shù)據(jù)運作流程，大概是像下面這樣:

事件觸發(fā) ->
由Action Creator調(diào)用Dispatcher.dispatch(action) ->
Dispatcher調(diào)用已注冊的回調(diào)(callback) ->
調(diào)用對應(yīng)的存儲查詢(Store Queries) ->
觸發(fā)Store更動事件 ->
進行整個應(yīng)用的重新渲染

下面是整個流程的示意圖，來自Flux官網(wǎng):

總結(jié)來說，F(xiàn)lux使用了單向數(shù)據(jù)流的設(shè)計架構(gòu)，是為了要解決React的應(yīng)用程序領(lǐng)域狀態(tài)的問題。Flux的實作并不容易，有許多實作上的細節(jié)與開發(fā)步驟上都有分割不明確的問題，所以在此并不討論Flux的實作部份。在Flux發(fā)表之后(約為2014年中)，陸陸續(xù)續(xù)出現(xiàn)了許多函數(shù)庫與框架，都是基于Flux的基本設(shè)計概念，都是為了要改善、簡化或自動化其中的實作步驟為主，而Redux也是其中一套。在經(jīng)過一段時間之后，目前較熱門的與較多人使用的，就屬Redux，它有很多的設(shè)計概念都來自于Flux，能多加理解Flux的基本設(shè)計概念，對于學(xué)習(xí)Redux是絕對有幫助的。

或許你有聽過函數(shù)式程序開發(fā)(functional programming, FP)的開發(fā)風(fēng)格，F(xiàn)P是什么？用下面的一句話來說明，摘譯自這篇教程文檔:

函數(shù)式程序開發(fā)就是只使用"純粹函數(shù)"與"不可改變的值"來撰寫軟件應(yīng)用的一種方式

FP是現(xiàn)今相當(dāng)熱門的一種程序開發(fā)風(fēng)格，在很早之前就已經(jīng)有一些純函數(shù)式程序開發(fā)的語言例如Haskell與OCaml，Elm也是一個純函數(shù)式程序開發(fā)的語言，它是一個很年輕的語言，Elm是專門用來開發(fā)網(wǎng)站應(yīng)用程序的程序語言，最終編譯為JavaScript在網(wǎng)頁上運行，它與JavaScript語言有多差異很大的設(shè)計，例如:

Elm是強(靜態(tài))數(shù)據(jù)類型的，它的數(shù)據(jù)類型也滿多樣的

Elm是純FP的語言

Elm-Architecture是包含在Elm的應(yīng)用框架，它是單向數(shù)據(jù)流的架構(gòu)

React與Flux中有許多設(shè)計，都有應(yīng)用到FP的設(shè)計，與Elm中一部份設(shè)計相當(dāng)類似。而Redux又使用更多Elm中的設(shè)計，尤其是Elm-Architecture而來的，例如:

不可改變性(Immutability): 所有的值在Elm中都是不可改變的，Redux中的純函數(shù)(pure function)與Reducer的設(shè)計很類似，React的設(shè)計中也有這類的概念

時光旅行調(diào)試(Time Traveling Debugger): 在Elm有這個設(shè)計，Redux學(xué)了過來

Redux作者使用了FP(函數(shù)式程序開發(fā))與Elm的架構(gòu)，改進或簡化原本的Flux架構(gòu)

Redux是目前最熱門的、最多人使用的Flux架構(gòu)類的函數(shù)庫，雖然Redux也可以用于其他的函數(shù)庫，但基本上它是專門為了React應(yīng)用所打造的。如果你真的要學(xué)會React，并用它來開發(fā)一個稍有規(guī)模的應(yīng)用，學(xué)習(xí)Redux說是一條必經(jīng)之路，當(dāng)然也有其他的Flux架構(gòu)類函數(shù)庫可以選擇，不同的函數(shù)庫有可能使用的解決方式與樣式相差會非常大。目前來說Redux的開發(fā)社群是最龐大也是最活躍的，而且不見得其他的函數(shù)庫就會更容易學(xué)習(xí)與使用，畢竟用得人多，你會遇到的問題大概都有人遇過，也都能找得到解決方式，這是開源碼生態(tài)圈的紅利。

Redux會受歡迎不是沒有原因的，以下分析幾個Redux的優(yōu)點:

Redux不同于Flux架構(gòu)，它改采幾乎是純FP(函數(shù)式程序開發(fā))的解決方式，目的是為了要簡化Flux中數(shù)據(jù)流的處理實作，也的確可以與React中的組件渲染配合得很好，這證明了它是找到了一個較為理想的與React應(yīng)用能密切合作的解決方式。FP(函數(shù)式程序開發(fā))也是目前JavaScript界的熱門主題，Redux也因此吸引到不少開發(fā)者的目光。

Redux一開始就附了時光旅行調(diào)試工具與熱重新加載(hot reloading)的工具來提升開發(fā)體驗，這對開發(fā)者有很大的吸引力，這也代表在Redux應(yīng)用上的數(shù)據(jù)變動，可以更容易的測試與調(diào)試，這是其他Flux架構(gòu)類函數(shù)庫或框架中所沒有的見到的。

Redux一開始的版本只有99行代碼，這可能比一開始的Flux架構(gòu)使用的API更要少，不過代碼少不見得概念就簡單，F(xiàn)P的撰寫風(fēng)格多半追求的是更簡短的代碼，這需要高超的技巧、深度的概念與不少的基礎(chǔ)。Redux一開始就可以很容易的使用于服務(wù)器端渲染，而且也不限于使用于React應(yīng)用上，這也吸引了更多的開發(fā)者使用意愿。

Redux作者一開始就撰寫非常多的文件與教程，讓許多開發(fā)者能更快捷地掌握Redux的應(yīng)用技術(shù)，Redux作者也是技術(shù)討論區(qū)的?？?，常?？梢钥吹剿谟懻搮^(qū)上回覆相關(guān)的問題。Redux的項目也是相當(dāng)活躍的，有非常多的參與者在討論與解決問題，對于重大效能/臭蟲問題也是很快捷地解決。