react-redux 源码解析一: Provider做了什么,发布订阅模式实现?

Provider做了什么,发布订阅模式实现?

使用过react的同学都知道,redux作为react公共状态管理容器,配合react-redux可以很好的派发更新,更新视图渲染的作用,那么对于react-redux是如何做到根据state的改变,而更新组件,促使视图渲染的呢,让我们一起来探讨一下,react-redux源码的奥妙所在。
在正式分析之前我们不妨来想几个问题,
1 为什么要在root跟组件上使用react-redux的provider组件包裹
2 redux是使用store.subscribe()来发布订阅 ,那么react-redux组件更新是否也是用这个模式呢
3 provide 用什么方式存放当前的redux的 store, 又是怎么传递给每一个需要管理state的组件的
带着这些疑问我们不妨先看一下Provider究竟做了什么

创建Subscription,context保存上下文

/* provider 组件代码 */
function Provider({ store, context, children }) {
   /* 利用useMemo,跟据store变化创建出一个contextValue 包含一个根元素订阅器和当前store  */ 
  const contextValue = useMemo(() => {
      /* 创建了一个根 Subscription 订阅器 */
    const subscription = new Subscription(store)
    /* subscription 的 notifyNestedSubs 方法 ,赋值给  onStateChange方法 */
    subscription.onStateChange = subscription.notifyNestedSubs  
    return {
      store,
      subscription
    } /*  store 改变创建新的contextValue */
  }, [store])
  /*  获取更新之前的state值 ,函数组件里面的上下文要优先于组件更新渲染  */
  const previousState = useMemo(() => store.getState(), [store])

  useEffect(() => {
    const { subscription } = contextValue
    /* 触发trySubscribe方法执行,创建listens */
    subscription.trySubscribe()
    if (previousState !== store.getState()) {
        /* 组件更新渲染之后,如果此时state发生改变,那么立即触发 subscription.notifyNestedSubs 方法  */
      subscription.notifyNestedSubs() // 更新组件
    }
    /*   */
    return () => {
      subscription.tryUnsubscribe()  //卸载更新
      subscription.onStateChange = null
    }
    /*  contextValue state改变出发新的effect */
  }, [contextValue, previousState])

  const Context = context || ReactReduxContext
  /*  context 存在用跟元素传进来的context ,如果不存在 createContext创建一个context  ,这里的ReactReduxContext就是由createContext创建出的context */
  return <Context.Provider value={contextValue}>{children}</Context.Provider>
}

从源码中provider作用大致是这样的

1 首先创建一个contextValue ,里面包含一个创建出来的父级Subscription 我们姑且先称之为根级订阅器和redux提供的store。

2 通过react上下文context把contextValue传递给子孙组件。

这就解释了我们在之前的三个问题中的
1 为什么要用provider包裹 ,答案如上。
3 通过什么保存store ,答案是react的context上下文。

Subscription作用是什么呢

在我们分析了不是很长的provider源码之后,随之一个Subscription 出现,那么这个Subscription由什么作用呢,我们先来看看在Provder里出现的Subscription方法。
notifyNestedSubs
trySubscribe
trySubscribe
tryUnsubscribe

在整个react-redux执行过程中 Subscription 作用非常重要,这里方便先透漏一下,他的作用是收集所有被connect包裹的组件的更新函数onstatechange,然后形成一个callback链表,再有父级Subscription统一派发执行更新,我们暂且不关心它是怎么运作的,接下来就是Subscription源码 ,我们重点看一下如上出现的四个方法。

/* 发布订阅者模式 */
export default class Subscription {
  constructor(store, parentSub) {
    this.store = store
    this.parentSub = parentSub
    this.unsubscribe = null
    this.listeners = nullListeners

    this.handleChangeWrapper = this.handleChangeWrapper.bind(this)
  }
  /* 负责检测是否该组件订阅,然后添加订阅者也就是listener */
  addNestedSub(listener) {
    this.trySubscribe()
    return this.listeners.subscribe(listener)
  }
  /* 向listeners发布通知 */
  notifyNestedSubs() {
    this.listeners.notify()
  }
  /* 这个就是添加的订阅着listener ,处理由redux,state而订阅的回调函数 */
  handleChangeWrapper() {
    if (this.onStateChange) {
      this.onStateChange()
    }
  }
   /* 判断有没有开启订阅 */
  isSubscribed() {
    return Boolean(this.unsubscribe)
  }
  /* 开启订阅模式 首先判断当前订阅器有没有父级订阅器 , 如果有父级订阅器(就是父级Subscription),把自己的handleChangeWrapper放入到监听者链表中 */
  trySubscribe() {
    /*
    parentSub  即是provide value 里面的 Subscription 这里可以理解为 父级元素的 Subscription
    */
    if (!this.unsubscribe) {
      this.unsubscribe = this.parentSub
        ? this.parentSub.addNestedSub(this.handleChangeWrapper)
        /* provider的Subscription是不存在parentSub,所以此时trySubscribe 就会调用 store.subscribe   */
        : this.store.subscribe(this.handleChangeWrapper)
      this.listeners = createListenerCollection()
    }
  }
  /* 取消订阅 */
  tryUnsubscribe() {
    if (this.unsubscribe) {
      this.unsubscribe()
      this.unsubscribe = null
      this.listeners.clear()

      this.listeners = nullListeners
    }
  }
}


发布订阅模式的实现

Subscription 的作用就是先通过trySubscribe发起订阅模式,如果存在这父级订阅者,就把自己更新函数handleChangeWrapper,传递给父级订阅者,然后父级由addNestedSub 将此时的回调函数(更新函数)添加到当前的listeners中 。如果没有父级元素,则将此回调函数放在store.subscribe中,我们要确定的一点是什么情况下,不存在父级Subscription,我们这里姑且认为只有在provider父级Subscription不存在父级,那此时的handleChangeWrapper 函数中onStateChange,就是父级Subscription的notifyNestedSubs方法,而notifyNestedSubs方法会通知listens的notify方法来触发更新,之前我们说了子代会把更新自身的handleChangeWrapper传递给parentSub,来触发每一个connect组件更新。
这里我们弄明白一个问题
react-redux更新组件也是用了store.subscribe 而且store.subscribe只用在了父级Subscription(没有parentsub)中

大致模型就是 state更改 -> store.subscribe -> 触发父级Subscription的handleChangeWrapper 也就是notifyNestedSubs -> 通知listeners.notify()->通知每个被connect容器组件的更新->callback执行->触发子Subscription的handleChangeWrapper->触发子Subscription的onstatechange(可以提前透漏一下,onstatechange保存了更新组件的函数)

前边的内容提到了createListenerCollection,listeners,但是他具体有什么作用我们接下来一起看一下。

function createListenerCollection() {
   /* batch 由getBatch得到的 unstable_batchedUpdates 方法 */
  const batch = getBatch()
  let first = null
  let last = null

  return {
    /* 清除当前listeners的所有listener */
    clear() {
      first = null
      last = null
    },
    /* 派发更新 */
    notify() {
      batch(() => {
        let listener = first
        while (listener) {
          listener.callback()
          listener = listener.next
        }
      })
    },
    /* 获取listeners的所有listener */
    get() {
      let listeners = []
      let listener = first
      while (listener) {
        listeners.push(listener)
        listener = listener.next
      }
      return listeners
    },
     /* 接收订阅,将当前的callback(handleChangeWrapper)存到当前的链表中  */
    subscribe(callback) {
      let isSubscribed = true

      let listener = (last = {
        callback,
        next: null,
        prev: last
      })

      if (listener.prev) {
        listener.prev.next = listener
      } else {
        first = listener
      }
      /* 取消当前 handleChangeWrapper 的订阅*/
      return function unsubscribe() {
        if (!isSubscribed || first === null) return
        isSubscribed = false

        if (listener.next) {
          listener.next.prev = listener.prev
        } else {
          last = listener.prev
        }
        if (listener.prev) {
          listener.prev.next = listener.next
        } else {
          first = listener.next
        }
      }
    }
  }
}

我们可以得出结论createListenerCollection 可以产生一个listeners,listeners的作用。
1收集订阅: 已链表的形式收集对应的listeners(每一个Subscription) 的handleChangeWrapper函数。
2派发更新: 通过batch方法( react-dom中的unstable_batchedUpdates) 来进行批量更新。

##总结
到这里我们明白了
1 react-redux中的 provider 作用 ,通过react的context传递 subscription 和 redux中的store,并且建立了一个最顶部根Subscription。
2 Subscription 的作用:起到发布订阅作用,一方面订阅connect包裹组件的更新函数,一方面通过store.subscribe统一派发更新。
3 Subscription如果存在这父级的情况,会把自身的更新函数,传递给父级Subscription来统一订阅。

那么随之带来的问题就是:

1 connect是怎么样连接我们的业务组件,然后传递我们组件更新函数的呢,更新函数本质是?
2 connect是怎么通过第一个参数,来订阅与之对应的state的呢?
3 connect怎么样将props,和redux的state合并的。

带着这些问题,希望能在后续的文章中和大家共同探讨~

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