深入学习 Redux 之中间件与异步操作
上一节，学习了 Redux 的基本用法：用户发出 Action，Reducer 函数算出新的 State，View 重新渲染。
但有一个关键问题没有解决：异步操作怎么办？Action 发出以后，Reducer 立即算出 State，这是同步；Action 发出以后，过一段时间再执行 Reducer，这就是异步。
怎么才能 Reducer 在异步操作结束后自动执行呢？这就要用到新的工具：中间件（middleware）
一、什么是中间件
如果我们是框架作者，要添加功能，会在哪个环节添加：
① Reducer：纯函数，只承担计算 State 的功能，不合适承担其他功能，而且理论上纯函数不能进行读写操作。
② View：与 State 一一对应，可以看作 State 的视觉层，也不合适承担其他功能。
③ Action：存放数据的对象，即消息的载体，只能被别人操作，自己不能进行任何操作。
综上，只有发送 Action 的这个步骤，即 store.dispatch() 方法可以添加功能。
举例来说，要添加日志功能，把 Action 和 State 打印出来，可以对 store.dispatch 进行如下改造：
let next = store.dispatch
store.dispatch = function dispatchAndLog(action) {
console.log('dispatching', action)
next(action)
console.log('next state', store.getState())
}
上面代码中，对 store.dispatch 进行了重定义，在发送 Action 前后添加了打印功能。这就是中间件的雏形。
中间件就是一个函数，对store.dispatch方法进行了改造，在发出 Action 和执行 Reducer 这两步之间，添加了其他功能。
二、中间件的用法
常用的中间件都有现成的，比如上面的日志中间件，就有现成的 redux-logger 模块，使用中间件方法如下：
import { applyMiddleware, createStore } from 'redux'
import createLogger from 'redux-logger'
const logger = createLogger()
const store = createStore(
reducer,
applyMiddleware(logger)
)
上面代码中，redux-logger 提供一个生成器 createLogger，可以生成日志中间件 logger。然后，将它放在 applyMiddleware 方法之中，传入 createStore 方法，就完成了 store.dispatch() 的功能增强。
这里有两点需要注意：
（1）createStore 方法可以接受整个应用的初始状态作为参数，那样的话，applyMiddleware 就是第三个参数了：
const store = createStore(
reducer,
initial_state,
applyMiddleware(logger)
)
（2）中间件的次序有讲究：
const store = createStore(
reducer,
applyMiddleware(thunk, promise, logger)
)
上面代码中，applyMiddleware 方法的三个参数，就是三个中间件。有的中间件有次序要求，使用前要查一下文档。比如，logger 就一定要放在最后，否则输出结果会不正确。
三、什么是 applyMiddlewares()
applyMiddlewares 是 Redux 的原生方法，作用是将所有中间件组成一个数组，依次执行。下面是它的源码：
export default function applyMiddleware(...middlewares) {
return (createStore) => (reducer, preloadedState, enhancer) => {
var store = createStore(reducer, preloadedState, enhancer)
var dispatch = store.dispatch
var chain = []
var middlewareAPI = {
getState: store.getState,
dispatch: (action) => dispatch(action)
}
chain = middlewares.map((middleware) => middleware(middlewareAPI))
dispatch = compose(...chain)(store.dispatch)
return { ...store, dispatch }
}
}
上面代码中，所有中间件被放进了一个数组 chain，然后嵌套执行，最后执行 store.dispatch。可以看到，中间件内部（middlewareAPI）可以拿到 getState 和 dispatch 这两个方法。
四、异步操作的基本思路
理解了中间件以后，就可以处理异步操作了。
同步操作只要发出一种 Action 即可，异步操作的差别是它要发出三种 Action:
- 操作发起时的 Action
- 操作成功时的 Action
- 操作失败时的 Action
以向服务器取出数据为例，三种 Action 可以有两种不同的写法。
// 写法一：名称相同，参数不同
{ type: 'FETCH_POSTS' }
{ type: 'FETCH_POSTS', status: 'error', error: 'Oops' }
{ type: 'FETCH_POSTS', status: 'success', response: { ... } }
// 写法二：名称不同
{ type: 'FETCH_POSTS_REQUEST' }
{ type: 'FETCH_POSTS_FAILURE', error: 'Oops' }
{ type: 'FETCH_POSTS_SUCCESS', response: { ... } }
除了 Action 种类不同，异步操作的 State 也要进行改造，反映不同的操作状态。下面是 State 的一个例子：
let state = {
// ...
isFetching: true,
didInvalidate: true,
lastUpdated: 'xxxxxxx'
}
上面代码中，State 的属性 isFetching 表示是否在抓取数据。didInvalidate 表示数据是否过时，lastUpdated 表示上一次更新时间。
现在，整个异步操作的思路就很清楚了：
- 操作开始时，送出一个 Action，触发 State 更新为 "正在操作" 状态，View 重新渲染
- 操作结束后，再送出一个 Action，触发 State 更新为 "操作结束" 状态，View 再一次重新渲染
五、redux-thunk 中间件
异步操作至少要送出两个 Action：用户触发第一个 Action，这个跟同步操作一样，没有问题；如何才能在操作结束时，系统自动送出第二个 Action 呢？
奥妙就在 Action Creator 之中。
class AsyncApp extends Component {
componentDidMount() {
const { dispatch, selectedPost } = this.props
dispatch(fetchPosts(selectedPost))
}
// ...
上面代码是一个异步组件的例子。加载成功后（componentDidMount方法），它送出了（dispatch方法）一个 Action，向服务器要求数据 fetchPosts(selectedSubreddit)。这里的 fetchPosts 就是 Action Creator。
下面就是 fetchPosts 的代码，关键之处就在里面：
const fetchPosts = postTitle => (dispatch, getState) => {
dispatch(requestPosts(postTitle));
return fetch(`/some/API/${postTitle}.json`)
.then(response => response.json())
.then(json => dispatch(receivePosts(postTitle, json)));
};
};
// 使用方法一
store.dispatch(fetchPosts('reactjs'));
// 使用方法二
store.dispatch(fetchPosts('reactjs')).then(() =>
console.log(store.getState())
);
上面代码中，fetchPosts 是一个 Action Creator（动作生成器），返回一个函数。这个函数执行后，先发出一个 Action（requestPosts(postTitle)），然后进行异步操作。拿到结果后，先将结果转成 JSON 格式，然后再发出一个 Action（ receivePosts(postTitle, json)）。
上面代码中，有几个地方需要注意：
- fetchPosts 返回了一个函数，而普通的 Action Creator 默认返回一个对象。
- 返回的函数的参数是 dispatch 和 getState 这两个 Redux 方法，普通的 Action Creator 的参数是 Action 的内容。
- 在返回的函数之中，先发出一个 Action（ requestPosts(postTitle) ），表示操作开始。
- 异步操作结束之后，再发出一个 Action（ receivePosts(postTitle, json) ），表示操作结束。
这样的处理，就解决了自动发送第二个 Action 的问题。但是，又带来了一个新的问题，Action 是由 store.dispatch 方法发送的。而 store.dispatch 方法正常情况下，参数只能是对象，不能是函数。
这时，就要使用中间件 redux-thunk。
import { createStore, applyMiddleware } from 'redux';
import thunk from 'redux-thunk';
import reducer from './reducers';
// Note: this API requires redux@>=3.1.0
const store = createStore(
reducer,
applyMiddleware(thunk)
);
上面代码使用 redux-thunk 中间件，改造 store.dispatch，使得后者可以接受函数作为参数。
因此，异步操作的第一种解决方案就是，写出一个返回函数的 Action Creator，然后使用 redux-thunk 中间件改造 store.dispatch。
六、redux-promise 中间件
既然 Action Creator 可以返回函数，当然也可以返回其他值。另一种异步操作的解决方案，就是让 Action Creator 返回一个 Promise 对象。
这就需要使用 redux-promise 中间件。
import { createStore, applyMiddleware } from 'redux';
import promiseMiddleware from 'redux-promise';
import reducer from './reducers';
const store = createStore(
reducer,
applyMiddleware(promiseMiddleware)
);
这个中间件使得 store.dispatch 方法可以接受 Promise 对象作为参数。这时，Action Creator 有两种写法。写法一，返回值是一个 Promise 对象。
const fetchPosts =
(dispatch, postTitle) => new Promise(function (resolve, reject) {
dispatch(requestPosts(postTitle));
return fetch(`/some/API/${postTitle}.json`)
.then(response => {
type: 'FETCH_POSTS',
payload: response.json()
});
});
写法二，Action 对象的 payload 属性是一个 Promise 对象。这需要从 redux-actions模块引入 createAction 方法，并且写法也要变成下面这样：
import { createAction } from 'redux-actions';
class AsyncApp extends Component {
componentDidMount() {
const { dispatch, selectedPost } = this.props
// 发出同步 Action
dispatch(requestPosts(selectedPost));
// 发出异步 Action
dispatch(createAction(
'FETCH_POSTS',
fetch(`/some/API/${postTitle}.json`)
.then(response => response.json())
));
}
上面代码中，第二个 dispatch 方法发出的是异步 Action，只有等到操作结束，这个 Action 才会实际发出。注意，createAction的第二个参数必须是一个 Promise 对象。
看一下 redux-promise 的源码，就会明白它内部是怎么操作的。
export default function promiseMiddleware({ dispatch }) {
return (next) => (action) => {
if (!isFSA(action)) {
return isPromise(action) ? action.then(dispatch) : next(action)
}
return isPromise(action.payload)
? action.payload.then(
(result) => dispatch({ ...action, payload: result }),
(error) => {
dispatch({ ...action, payload: error, error: true })
return Promise.reject(error)
}
)
: next(action)
}
}
从上面代码可以看出，如果 Action 本身是一个 Promise，它 resolve 以后的值应该是一个 Action 对象，会被 dispatch 方法送出（action.then(dispatch)），但 reject 以后不会有任何动作；如果 Action 对象的 payload 属性是一个 Promise 对象，那么无论 resolve 和 reject，dispatch 方法都会发出 Action。
