阅读react-redux源码零中准备了一些react、redux和react-redux的基础知识。从使用的例子中可以看出来顶层的代码中需要用一个来自react-redux的Provider组件提供redux的store，然后Provider的后代组件通过connect组件连接自己的业务组件就可以获取到通过Provider组件跨组件传递过来的store中的state值。
所以我们先从Provider开始看源码的实现。因为源码很短，直接先贴出来整个源码如下：
import React, {
useMemo, useEffect } from 'react'
import PropTypes from 'prop-types'
import {
ReactReduxContext } from './Context'
import Subscription from '../utils/Subscription'
function Provider({
store, context, children }) {
const contextValue = useMemo(() => {
const subscription = new Subscription(store)
subscription.onStateChange = subscription.notifyNestedSubs
return {
store,
subscription
}
}, [store])
const previousState = useMemo(() => store.getState(), [store])
useEffect(() => {
const {
subscription } = contextValue
subscription.trySubscribe()
if (previousState !== store.getState()) {
subscription.notifyNestedSubs()
}
return () => {
subscription.tryUnsubscribe()
subscription.onStateChange = null
}
}, [contextValue, previousState])
const Context = context || ReactReduxContext
return <Context.Provider value={
contextValue}>{
children}</Context.Provider>
}
if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
Provider.propTypes = {
store: PropTypes.shape({
subscribe: PropTypes.func.isRequired,
dispatch: PropTypes.func.isRequired,
getState: PropTypes.func.isRequired
}),
context: PropTypes.object,
children: PropTypes.any
}
}
export default Provider
可以看到在顶部引入了 ReactReduxContext 这个Context也很简单就是一个React.createContext创建出来的context，用于跨层级向后代组件提供 contextValue。这个contextValue将在下面被定义。
再下面引人注意的就是 Subscription 这个函数，从名字上可以看出是一个实现发布订阅的类。这将是本文的重点。
再往下就定义了我们今天的主角 Provider组件。
Provider组件指接收三个props，分别为store、context和children。而它的返回值为：
<Context.Provider value={
contextValue}>
{
children}
</Context.Provider>
这个组件是React的context的Provider，用于向后代组件跨层级传递值，这里的值就是contextValue。
获取该值的方法就是通过<Context.Consumer>{contextValue => null}</Context.Consumer>或者使用hooks的useContext也可以拿到contextValue
contextValue
const contextValue = useMemo(() => {
const subscription = new Subscription(store)
subscription.onStateChange = subscription.notifyNestedSubs
return {
store,
subscription
}
}, [store])
contextValue的值只依赖store，如果store没变那么contextValue的值则不会变。
可以看出来contextValue是一个对象其中有store和一个subscription对象。subscription对象是一个监听器（监听到某些事件然后通知自己的监听者），监听store中的state的变化，只要state变化了那么subscription对象的onStateChange则会执行，由此可见onStateChange这个名字也是很能说明这个方法是做什么的，就是监听store的state改变事件。
subscription.onStateChange = subscription.notifyNestedSubs这样就表示state发生变化则subscription.notifyNestedSubs则会被调用，用来通知自身的监听者。
再下面得到 contextValue 的值为 {store, subscription}。
const previousState = useMemo(() => store.getState(), [store])
暂存一下首次进来的state。(暂时只知道这里做了什么，但是为什么这么做还不是很清楚)
useEffect(() => {
const {
subscription } = contextValue
subscription.trySubscribe()
if (previousState !== store.getState()) {
subscription.notifyNestedSubs()
}
return () => {
subscription.tryUnsubscribe()
subscription.onStateChange = null
}
}, [contextValue, previousState])
一个执行副作用的钩子，执行subscription.trySubscribe()尝试监听某个对象，当前上下文中是store中的state的改变。之后返回一个函数用于在卸载的时候做一些清理工作，例如卸载监听和去除onStateChange的关联。
const Context = context || ReactReduxContext
获取Context，这个Context可以不用react-redux提供的默认Context也可以自己提供context。
return <Context.Provider value={
contextValue}>{
children}</Context.Provider>
返回Context.Provider包裹的组件。被包裹的组件可以通过对应的Context来获取被传入的value(contextValue)。
小结
组件Provider中一共使用了三个生命周期，useMemo、useMemo和useEffect，这三个生命周期都是直接或者间接监听store的改变。所以可以看出来这些逻辑是为了处理在运行过程中Provider的父组件改变store的行为。在父组件改变store的时候可以及时卸载旧store上的监听设置新store的监听，并且通知后代组件有新的state产生。
./utils/Subscription.js
在组件Provider中使用Subscription类的实例来监听store中state的改变，并且通知改变给自己的监听者。
Subscription的源码如下：
import {
getBatch } from './batch'
// encapsulates the subscription logic for connecting a component to the redux store, as
// well as nesting subscriptions of descendant components, so that we can ensure the
// ancestor components re-render before descendants
const nullListeners = {
notify() {
} }
function createListenerCollection() {
const batch = getBatch()
let first = null
let last = null
return {
clear() {
first = null
last = null
},
notify() {
batch(() => {
let listener = first
while (listener) {
listener.callback()
listener = listener.next
}
})
},
get() {
let listeners = []
let listener = first
while (listener) {
listeners.push(listener)
listener = listener.next
}
return listeners
},
subscribe(callback) {
let isSubscribed = true
let listener = (last = {
callback,
next: null,
prev: last
})
if (listener.prev) {
listener.prev.next = listener
} else {
first = listener
}
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
}
}
}
}
}
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)
}
addNestedSub(listener) {
this.trySubscribe()
return this.listeners.subscribe(listener)
}
notifyNestedSubs() {
this.listeners.notify()
}
handleChangeWrapper() {
if (this.onStateChange) {
this.onStateChange()
}
}
isSubscribed() {
return Boolean(this.unsubscribe)
}
trySubscribe() {
if (!this.unsubscribe) {
this.unsubscribe = this.parentSub
? this.parentSub.addNestedSub(this.handleChangeWrapper)
: this.store.subscribe(this.handleChangeWrapper)
this.listeners = createListenerCollection()
}
}
tryUnsubscribe() {
if (this.unsubscribe) {
this.unsubscribe()
this.unsubscribe = null
this.listeners.clear()
this.listeners = nullListeners
}
}
}
整个Subscription实现了一个事件链：
------ subscriptionA ------ subscriptionB\ ------ subscriptionC
-------------- |---------------------|---------------------------- |
-------------- | - listenerA1 — | - listenerB1 ----------- | - listenerB1
-------------- | - listenerA2 — | - listenerB2 ----------- | - listenerC2
-------------- | - listenerA3 — | - listenerB3 ----------- | - listenerC3
使用Subscription实现上面的事件链：
const eventOrigin = {
listeners: [],
subscribe(fn) {
eventOrigin.listeners.push(fn)
return function() {
eventOrigin.listeners = eventOrigin.listeners.filter(item => item !== fn)
}
},
notify() {
let i = 0
while (i < eventOrigin.listeners.length) eventOrigin.listeners[i++]()
}
}
const subscriptionA = new Subscription(eventOrigin)
subscriptionA.onStateChange = subscriptionA.notifyNestedSubs
subscriptionA.trySubscribe()
subscriptionA.addNestedSub(function listenerA1() {
console.log('listenerA1')
})
subscriptionA.addNestedSub(function listenerA2() {
console.log('listenerA2')
})
subscriptionA.addNestedSub(function listenerA3() {
console.log('listenerA3')
})
const subscriptionB = new Subscription(undefined, subscriptionA)
subscriptionB.onStateChange = subscriptionB.notifyNestedSubs
subscriptionB.trySubscribe()
subscriptionB.addNestedSub(function listenerA1() {
console.log('listenerB1')
})
subscriptionB.addNestedSub(function listenerA2() {
console.log('listenerB2')
})
subscriptionB.addNestedSub(function listenerA3() {
console.log('listenerB3')
})
const subscriptionC = new Subscription(undefined, subscriptionB)
subscriptionC.onStateChange = subscriptionC.notifyNestedSubs
subscriptionC.trySubscribe()
subscriptionC.addNestedSub(function listenerA1() {
console.log('listenerC1')
})
subscriptionC.addNestedSub(function listenerA2() {
console.log('listenerC2')
})
subscriptionC.addNestedSub(function listenerA3() {
console.log('listenerC3')
})
// 测试，触发事件源的notify
eventOrigin.notify()
打印出如下结果：
listenerA1
listenerA2
listenerA3
listenerB1
listenerB2
listenerB3
listenerC1
listenerC2
listenerC3
每个subscription实例就是一个事件的节点，每个节点上面有很多事件的监听器，事件沿着subscription实例组成的链传递，挨个通知每个subscription节点，然后subscription节点的事件监听器监听到事件之后挨个执行回调。
可以想象成DOM的原生事件，事件沿着DOM传递，每个DOM上可以addEventListener多个事件回调。
createListenerCollection
其中用到的函数createListenerCollection创建的对象也是一个监听器，监听某个事件发生通知自己的监听者。
createListenerCollection返回的是一个双向链表，这个数据结构方便修改，删除某一项十分快捷，不需要遍历链表中的每一个，直接将上一个的next指针指向下一个就完成了自身的删除。源码如下：
import {
getBatch } from './batch'
// encapsulates the subscription logic for connecting a component to the redux store, as
// well as nesting subscriptions of descendant components, so that we can ensure the
// ancestor components re-render before descendants
const nullListeners = {
notify() {
} }
function createListenerCollection() {
const batch = getBatch()
let first = null
let last = null
return {
clear() {
first = null
last = null
},
notify() {
batch(() => {
let listener = first
while (listener) {
listener.callback()
listener = listener.next
}
})
},
get() {
let listeners = []
let listener = first
while (listener) {
listeners.push(listener)
listener = listener.next
}
return listeners
},
subscribe(callback) {
let isSubscribed = true
let listener = (last = {
callback,
next: null,
prev: last
})
if (listener.prev) {
listener.prev.next = listener
} else {
first = listener
}
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
}
}
}
}
}
const batch = getBatch()
这个batch表示的是批量更新的意思。这个是react的知识点，简单描述已备忘。
react自身发起的更新是默认批量的。例如onClick函数里setState两次只会引起一次render，componentDidMount里面setState两次也只会引起一次render，但是setTimeout里面两次setState就会引起两次跟新，想要避免这个事情就可以用batch来规避。
原理就类似于react自己张开了一个袋子，需要更新的组件都会被收到这个袋子里，装完之后一起处理组件的更新。那么为什么setTimeout里面的装不到袋子里里呢？因为setTimeout是异步的并不归react管，不在一个调用栈内。或者说setTimeout的回调函数执行之前张开的袋子已经闭合了。
const batch = getBatch()
let first = null
let last = null
首先拿到batch函数，定义头指针和尾指针，这是一个双向链表，和单链表不同，不仅可以从first到last遍历，也可以从last到first遍历。
并且删除双向链表中的一个节点也十分方便，可以将当前节点的上一个节点的next指针指向当前节点的下一个节点就直接将当前节点删除了。如果是单链表需要从头开始遍历链表才可以。从空间上来说链表不需要连续的内存空间，相较于数组这方面也是更加灵活。
return {
// 清理当前所有监听者
clear() {
},
// 通知监听者事件发生
notify() {
},
// 返回所有监听者组成的数组
get() {
},
// 设置监听者
subscribe(callback) {
}
}
clear() {
first = null
last = null
}
清除的时候直接将first和last设置为null这个链表没有被引用，自然就会被垃圾回收机制回收掉。
notify() {
batch(() => {
let listener = first
while (listener) {
listener.callback()
listener = listener.next
}
})
}
从第一个节点开始遍历这个链表，执行每个节点上的存储的回调函数。
get() {
let listeners = []
let listener = first
while (listener) {
listeners.push(listener)
listener = listener.next
}
return listeners
}
将双向链表转换成数组返回出去。
subscribe
设置事件发生的回调函数，notify通知的就是在这里subscribe的回调函数，这个方法相对复杂点，整体来说做了两件事情：
一件是将入参callback作为一个节点添加到双向链表中，以便notify的时候可以通知到
一件是返回一个函数用于在链表中删除该节点
subscribe(callback) {
let isSubscribed = true
let listener = (last = {
callback,
next: null,
prev: last
})
if (listener.prev) {
listener.prev.next = listener
} else {
first = listener
}
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
}
}
}
一个标识符表示callback是否在链表中，为了防止返回的卸载监听的函数多次被调用：
let isSubscribed = true
let listener = (last = {
callback,
next: null,
prev: last
})
定义链表中当前节点的值。从右往左看，新加进去的节点一定是最后一个节点，所以新加入节点的上一个节点一定是当前的last节点，所以prev的值是last。
而新加入节点的next值就是null了。
if (listener.prev) {
listener.prev.next = listener
} else {
first = listener
}
如果有上一个节点，表示新加入的节点不是第一个，也就是加入前的last节点不是null。新加入的节点是第一个就需要将当前节点作为头结点赋值给first变量，以便随时可以从头开始遍历链表。
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
}
}
可以改变链表的不仅仅是被返回的函数，还有一个clear方法，会删除整个链表，所以在删除节点的时候首先要检查下这个链表是否还存在，然后看下当前节点是否还存在，如果链表存在并且还在监听中，那么可以执行卸载流程了。
首先修改刚才的订阅标识符，修改标识符为未订阅，因为马上要卸载了。
如果当前节点有下一个节点，就将当前节点的下一个节点的prev指针指向当前节点的prev。
如果当前节点没有下一个几点，直接将闭包中的last指向当前节点的prev，就删除了当前节点。
还需要改下节点的next指针，因为是双向链表。
注：subscribe函数设置监听的同时还会返回一个卸载监听的函数，这种风格和redux的store的subscribe的风格如出一辙。
小结
createListenerCollection()返回一个对象，这个对象有方法subscribe和notify，一个用来订阅事件的发生，一个用来通知订阅的回调事件发生了，内部的实现则是通过双向链表来完成的。
class Subscription
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)
}
addNestedSub(listener) {
this.trySubscribe()
return this.listeners.subscribe(listener)
}
notifyNestedSubs() {
this.listeners.notify()
}
handleChangeWrapper() {
if (this.onStateChange) {
this.onStateChange()
}
}
isSubscribed() {
return Boolean(this.unsubscribe)
}
trySubscribe() {
if (!this.unsubscribe) {
this.unsubscribe = this.parentSub
? this.parentSub.addNestedSub(this.handleChangeWrapper)
: this.store.subscribe(this.handleChangeWrapper)
this.listeners = createListenerCollection()
}
}
tryUnsubscribe() {
if (this.unsubscribe) {
this.unsubscribe()
this.unsubscribe = null
this.listeners.clear()
this.listeners = nullListeners
}
}
}
使用案例：
const subscriptionB = new Subscription(undefined, subscriptionA)
subscriptionB.onStateChange = subscriptionB.notifyNestedSubs
subscriptionB.trySubscribe()
subscriptionB.addNestedSub(function listenerA1() {
console.log('listenerB1')
})
subscriptionB.addNestedSub(function listenerA2() {
console.log('listenerB2')
})
subscriptionB.addNestedSub(function listenerA3() {
console.log('listenerB3')
})
这个类做的事情在上面大体上说过，类似于浏览器的时间冒泡，现在看下具体是怎么实现的。
constructor(store, parentSub) {
this.store = store
this.parentSub = parentSub
this.unsubscribe = null
this.listeners = nullListeners
this.handleChangeWrapper = this.handleChangeWrapper.bind(this)
}
Subscription的构造函数有两个入参，一个是store，一个是parentSub是同一个类的不同实例。
上面在使用这个类的时候，new了之后紧接着会关联实例的onStateChange到notifyNestedSubs中去，表示onStateChange执行的时候，实际上执行的是notifyNestedSubs。
紧接着调用实例trySubscribe方法，尝试订阅：
trySubscribe() {
if (!this.unsubscribe) {
this.unsubscribe = this.parentSub
? this.parentSub.addNestedSub(this.handleChangeWrapper)
: this.store.subscribe(this.handleChangeWrapper)
this.listeners = createListenerCollection()
}
}
如果没有订阅，那么就去订阅事件。订阅的时候以parentSub优先，如果没有提供parentSub，那么就订阅store的事件。
parentSub和subscribe方法有同样的签名，需要一个入参函数，会返回一个取消订阅的函数。
返回的取消订阅的函数在Subscription会被用作是否订阅事件的标识符。
调用createListenerCollection初始化字段listeners，后面Subscription实例的监听函数都会被委托到listeners上。
handleChangeWrapper() {
if (this.onStateChange) {
this.onStateChange()
}
}
毕竟onStateChange到notifyNestedSubs的关联是调用方手动关联的，如果没有关联的话直接调用会报错，为了不报错，做一次检查也是有必要的。
为什么要onStateChange = notifyNestedSubs？做一次关联？主观感觉应该是语义上的考虑。
这个类实例化出来的对象主要是监听store中state的改变的，所以对外onStateChange这个名字一听就懂。但是对内的话，其实响应事件之后是要通知自身的监听者，所以是notifyNestedSubs。
addNestedSub(listener) {
this.trySubscribe()
return this.listeners.subscribe(listener)
}
添加Subscription实例的监听函数，被委托给listeners。
notifyNestedSubs() {
this.listeners.notify()
}
通知自身的订阅者们，事件发生了，你们要做点什么了。
总结
Provider组件跨组件向后代组件（主要是后面要提到的connect）提供了一个contextValue对象，其中包括了Subscription类的实例和store自身，其中Subscription的实例在监听到store中state的变化的时候就会通知自身的监听者，store的state变化了你们需要重新store.getState()重新渲染组件了。