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深入浅出React（五）：使用Flux搭建React应用程序架构

前面几篇文章介绍了React相关的基本概念和运行原理，可以看到React是一个完全面向View的解决方案，它让我们能以一种新的思路去实现View，让很多复杂的场景可以用一种简单的方法去解决。然而在一个完整的应用程序中，除了实现View之外，我们还需要考虑如何同服务器通信、View之间如何交互以及View背后的数据模型如何去设计。那么Flux正是Facebook提出的解决这些问题的方案。

简单来说，Flux定义了一种单向数据流的方式，来实现View和Model之间的数据流动。它更像是一种设计模式而非一个正式的框架，以至于官方的Flux参考实现只有一个文件，区区100多行源代码。所以Flux继承了React的简单、直观的设计思想，让人一眼就能看明白其背后的运行原理。当然，要用好Flux，还是要正确理解其概念和背后的出发点，官方则是提供了两个具体的例子供大家参考。

Flux的标准实现非常简单，因此还衍生出了很多第三方实现，比较著名的包括Redux，Reflux，Fluxmm。而如今最为火热的应该属于Redux，它采用了函数式编程的思想来维护整个应用程序的状态。其实无论哪一种框架，都是以Flux的架构为基础而做的演变，其核心都是单向数据流和单向数据绑定。因而本文只会介绍官方的Flux，理解了标准实现之后也会更容易理解其他的实现方式。大家可以按照自己的兴趣和认可程度选择最适合自己的实现。

Flux 要解决的问题

在传统MVC框架中，通常使用双向绑定的方式来将Model的数据展现到View。当Model中的数据发生变化时，一个或多个View会发生变化；当View接受了用户输入时，Model中的数据则会发生变化。在实际的应用中，当一个Model中的数据发生变化时，也有可能另一个相关的Model中的数据会被同步更新。这样，很容易出现的一个现象就是连锁更新（Cascading Update），Model可以更新Model，Model可以更新View，View也可以更新Model。你很难去推断一个界面的变化究竟是由哪个局部的功能代码引起。如下图所示， Model 和 View 之间的关系错综复杂，导致出现问题时很难调试；实现新功能时也需要时刻注意代码是否会产生副作用。

深入浅出React（五）：使用Flux搭建React应用程序架构

对此问题，Flux的解决方案是让数据流变成单向，引入Store、Action、Action Creators和Dispatcher等概念来管理信息流。如下图所示：

深入浅出React（五）：使用Flux搭建React应用程序架构

可以看到，数据流变成单向的。同时，数据如何被处理也被明确的定义了。在MVC中，数据如何处理通常由Controller来完成，在Controller中实现大部分的业务逻辑来处理数据。而现在则被清晰的定义在Store或者Action Creators中。当然，上图隐藏了一些细节，更为全面的架构图则如下所示：

深入浅出React（五）：使用Flux搭建React应用程序架构

在Flux中，View完全是Store的展现形式，Store的更新则完全由Action触发。得益于React的View每次更新都是整体刷新的思路，我们可以完全不必关心Store的变化细节，只需要监听Store的onChange事件，每次变化都触发View的re-render。从而也可以看到，尽管Flux架构可以离开React单独使用，但无疑两者结合是一个更加和谐的方案，能够各发挥所长。

看一个具体的例子

为了对Flux有一个总体的印象，我们先考虑一个简单的使用场景：在文章评论页面提交一条评论。为此，我们需要向服务器发送一个请求提交新的评论，同时要将新的评论显示在列表中。这样的场景如果使用Flux去实现，大概需要实现以下几个部分：

React组件用于显示评论列表以及评论框，并绑定到Store；
一个Store用于存储评论数据；
Action Creator用于向服务器发送请求；
Store中监听Action并进行处理，从而对Store自身进行更新。

整个架构如下图所示：

(点击放大图像)

深入浅出React（五）：使用Flux搭建React应用程序架构

整个流程的运行大概如下：

用户点击提交按钮，Action Creator负责向服务器发送请求；
请求如果成功，那么将评论本身被添加到Store；
请求如果失败，那么在Store中标记一个特别的错误状态；
View监听了Store的onChange的事件，因此，无论请求成功和失败，Store都会触发onChange事件，这时View就会进行整体更新。

可以看到，无论请求成功和失败，都是去修改组件之外的Store，由Store通知UI进行变化。在这样一个架构中，Store中存储的是整个或者一部分应用程序的状态，React实现的View只需要监听Store的变化，而无需知道变化的细节，这也是由React组件的特点决定的。这样，我们就使用Flux完成了评论功能，不同于双向绑定，在Flux的流程中，数据如何流转和变化，变得非常清晰明确。虽然可能需要写更多的代码，但是带来了更清楚的架构。下面，我们来具体看其中的每个具体组件的概念和用法。

View和Store

在Flux架构中，View即React的组件，而Store则存储的是应用程序的状态。在前面的文章中我们已经介绍过，React是完全面向View的解决方案，它提供了一种始终都是整体刷新的思路来构建界面。在React的思路中，UI就是一个状态机，每个确定的状态对应着一个确定的界面。对于一个小的组件，它的状态可能是在其内部进行维护；而对于多个组件组成的应用程序，如果某些状态需要在组件之间进行共享，则可以将这部分状态放到Store中进行维护。在Flux中，Store并不是一个复杂的机制，甚至Flux的官方实现中并没有任何Store相关的机制和接口，而是仅仅通过示例来描述了一个Store应该是什么样的数据结构。例如，在官方提供的TodoMVC例子( https://github.com/facebook/flux/tree/master/examples/flux-todomvc/ )中，Store的实现如下：

var _todos = []; var TodoStore = assign({}, EventEmitter.prototype, {   /**    * Get the entire collection of TODOs.    * @return {object}    */   getAll: function() {     return _todos;   },    emitChange: function() {     this.emit(CHANGE_EVENT);   },      addChangeListener: function(callback) {     this.on(CHANGE_EVENT, callback);   },    removeChangeListener: function(callback) {     this.removeListener(CHANGE_EVENT, callback);   } });

可以看到，一个Flux的Store就是一个能触发onChange事件的对象，能够让其它对象订阅（addChangeListener）或者取消订阅（removeChangeListener）。同时，它提供了一些API供View来获取自己需要的状态。因此，也可以将Store理解为需要被不同View共享的公用状态。

那么，已经有了Store，React的组件（View）该如何使用它们呢？其实很简单，只需要在Store每次变化时都去获取一下最新的数据即可。我们可以看下TodoMVC中的实现：

var TodoStore = require('../stores/TodoStore');  /**  * Retrieve the current TODO data from the TodoStore  */ function getTodoState() {   return {     allTodos: TodoStore.getAll(),     areAllComplete: TodoStore.areAllComplete()   }; }  var TodoApp = React.createClass({    getInitialState: function() {     return getTodoState();   },    componentDidMount: function() {     TodoStore.addChangeListener(this._onChange);   },    componentWillUnmount: function() {     TodoStore.removeChangeListener(this._onChange);   },    /**    * @return {object}    */   render: function() {     return (       <div>         <Header />         <MainSection           allTodos={this.state.allTodos}           areAllComplete={this.state.areAllComplete}         />         <Footer allTodos={this.state.allTodos} />       </div>     );   },    /**    * Event handler for 'change' events coming from the TodoStore    */   _onChange: function() {     this.setState(getTodoState());   }  });

可以看到，在组件的componentDidMount方法中，开始监听Store的onChange事件，在componentWillUnmount方法中，取消监听onChange事件。在Store的每次变化后，都去重新获取自己需要的状态数据：getTodoState()。

通过这样一种很简单的机制，我们建立了从Store到View的数据绑定，每当Store发生变化，View也会进行相应的更新。那么底下我们需要关心当View接收用户交互，需要将新的状态存入到Store中，应该如何去实现。这就需要引入Flux的另外两个概念Dispatcher和Action。

Dispatcher，Action

顾名思义，Dispatcher就是负责分发不同的Action。在一个Flux应用中，只有一个中心的Dispatcher，所有的Action都通过它来分发。而Facebook的官方Flux实现其实就仅仅是提供了Dispatcher。使用Dispatcher只需要将其作为npm模块引入：

var Dispatcher = require('flux').Dispatcher;

典型的，Dispatcher有两个方法：

dispatch：分发一个Action；
register：注册一个Action处理函数。

这样，当View接受了一个用户的输入之后，通过Dispatcher来分发一个特定的Action，而对应的Action处理函数会负责去更新Store。这个流程在文章开始的图中可以清楚的看到。因此，通常来说Action的处理函数会和Store放在一起，因为Store的更新都是由Action处理函数来完成的。例如在TodoMVC中，TodoStore中会处理如下Action：

Dispatcher.register(function(action) {   var text;    switch(action.actionType) {     case TodoConstants.TODO_CREATE:       text = action.text.trim();       if (text !== '') {         create(text);         TodoStore.emitChange();       }       break;      case TodoConstants.TODO_TOGGLE_COMPLETE_ALL:       if (TodoStore.areAllComplete()) {         updateAll({complete: false});       } else {         updateAll({complete: true});       }       TodoStore.emitChange();       break;      case TodoConstants.TODO_UNDO_COMPLETE:       update(action.id, {complete: false});       TodoStore.emitChange();       break;      case TodoConstants.TODO_COMPLETE:       update(action.id, {complete: true});       TodoStore.emitChange();       break;      case TodoConstants.TODO_UPDATE_TEXT:       text = action.text.trim();       if (text !== '') {         update(action.id, {text: text});         TodoStore.emitChange();       }       break;      case TodoConstants.TODO_DESTROY:       destroy(action.id);       TodoStore.emitChange();       break;      case TodoConstants.TODO_DESTROY_COMPLETED:       destroyCompleted();       TodoStore.emitChange();       break;      default:       // no op   } });

无论是添加、删除还是修改一个Todo项，都是由Action来触发的。在Action处理函数中，不仅对Store进行了更新，还触发了Store的onChange事件，从而让所有监听组件能够得到通知。完整的代码可以参考： https://github.com/facebook/flux/blob/master/examples/flux-todomvc/js/stores/TodoStore.js 。

通过Dispatcher和Action，实现了从View到Store的数据流，进而实现了整个Flux的单向数据流循环。从这里可以看到，Dispatcher是全局唯一的，相当于是所有Action的总hub，而每个Action处理函数都能够收到所有的Action，至于需要对哪些进行处理，则由处理函数自己决定。例子中是通过switch来判断Action的type属性来决定如何进行处理。因此，虽然不是必须，但是一般Action都会有一个type属性来标识其类型。

Action Creators

有了上述概念和机制，基本上就已经有了Flux的整个架构的模型。那么Action Creators又是什么呢？顾名思义，Action Creators即Action的创建者。它们负责去创建具体的Action。一个Action可以由一个界面操作产生，也可以由一个Ajax请求的返回结果产生。为了让这部分逻辑更加清晰，让View更少的去关心数据流的细节，于是有了Action Creators。例如，对于一个TodoItem组件，当用户点击其中的Checkbox时，会产生一个COMPLETE_TODO的Action，直观的看，完全可以在View的内部去实现Dispatcher.dispatch({type: ‘COMPLETE_TODO’, payload: {…})，而为了保持View的简单和直观，通常会在独立的Action Creators去封装这部分逻辑，例如：

var AppDispatcher = require('../dispatcher/AppDispatcher'); var TodoConstants = require('../constants/TodoConstants');  var TodoActions = {    /**    * @param  {string} text    */   create: function(text) {     AppDispatcher.dispatch({       actionType: TodoConstants.TODO_CREATE,       text: text     });   },    /**    * @param  {string} id The ID of the ToDo item    * @param  {string} text    */   updateText: function(id, text) {     AppDispatcher.dispatch({       actionType: TodoConstants.TODO_UPDATE_TEXT,       id: id,       text: text     });   },   … }

这里的TodoActions就是一个Action Creator，它把具体分发Action的动作封装成具有语义的方法，供View去使用，那么在一个TodoItem的组件中，其界面JSX可能就是：

… render: function() {     var todo = this.props.todo;      var input;     if (this.state.isEditing) {       input =         <TodoTextInput           className="edit"           onSave={this._onSave}           value={todo.text}         />;     }      return (       <li         className={classNames({           'completed': todo.complete,           'editing': this.state.isEditing         })}         key={todo.id}>         <div className="view">           <input             className="toggle"             type="checkbox"             checked={todo.complete}             onChange={this._onToggleComplete}           />           <label onDoubleClick={this._onDoubleClick}>             {todo.text}           </label>           <button className="destroy" onClick={this._onDestroyClick} />         </div>         {input}       </li>     );   },    _onToggleComplete: function() {     TodoActions.toggleComplete(this.props.todo);   }, …

通过将Action的创建逻辑放到Action Creators，可以让View更加简单和纯粹，View不需要知道背后是否有Flux，而只需要知道调用某个方法来实现某个功能，从而让View的开发更加流畅和直观。完整代码可以参考： https://github.com/facebook/flux/blob/master/examples/flux-todomvc/js/components/TodoItem.react.js 。

小结

本文介绍了Facebook提出的面向React的一种新的应用架构模式Flux，这种架构也已经在Facebook内部被广泛使用，其概念和原理虽然很简单直观，但是确实被证明有能力去组织一个完整的大型应用。然而Flux的中心Dispatcher的模式，以及Action作为全局可知的数据流的方式，仍然有一些争论。因此，社区中也是出现了非常多的类Flux实现，如今最成熟的莫过于Redux，其最大的特点在于Action能够分层次的去负责一个全局Store的不同部分，从而更容易去模块化应用状态的管理。理解了本文介绍的Flux概念，对于理解Redux也会有很大的帮助。

感谢徐川对本文的审校。

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