Vue.js 技术揭秘

# API

上一节我们对 Vuex 的初始化过程有了深入的分析，在我们构造好这个 store 后，需要提供一些 API 对这个 store 做存取的操作，那么这一节我们就从源码的角度对这些 API 做分析。

# 数据获取

Vuex 最终存储的数据是在 state 上的，我们之前分析过在 store.state 存储的是 root state，那么对于模块上的 state，假设我们有 2 个嵌套的 modules，它们的 key 分别为 a 和 b，我们可以通过 store.state.a.b.xxx 的方式去获取。它的实现是在发生在 installModule 的时候：

function installModule (store, rootState, path, module, hot) {
  const isRoot = !path.length
  
  // ...
  // set state
  if (!isRoot && !hot) {
    const parentState = getNestedState(rootState, path.slice(0, -1))
    const moduleName = path[path.length - 1]
    store._withCommit(() => {
      Vue.set(parentState, moduleName, module.state)
    })
  }
  // ...
}

在递归执行 installModule 的过程中，就完成了整个 state 的建设，这样我们就可以通过 module 名的 path 去访问到一个深层 module 的 state。

有些时候，我们获取的数据不仅仅是一个 state，而是由多个 state 计算而来，Vuex 提供了 getters，允许我们定义一个 getter 函数，如下：

getters: {
  total (state, getters, localState, localGetters) {
    // 可访问全局 state 和 getters，以及如果是在 modules 下面，可以访问到局部 state 和 局部 getters
    return state.a + state.b
  }
}

我们在 installModule 的过程中，递归执行了所有 getters 定义的注册，在之后的 resetStoreVM 过程中，执行了 store.getters 的初始化工作：

function installModule (store, rootState, path, module, hot) {
  // ...
  const namespace = store._modules.getNamespace(path)
  // ...
  const local = module.context = makeLocalContext(store, namespace, path)

  // ...

  module.forEachGetter((getter, key) => {
    const namespacedType = namespace + key
    registerGetter(store, namespacedType, getter, local)
  })

  // ...
}

function registerGetter (store, type, rawGetter, local) {
  if (store._wrappedGetters[type]) {
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      console.error(`[vuex] duplicate getter key: ${type}`)
    }
    return
  }
  store._wrappedGetters[type] = function wrappedGetter (store) {
    return rawGetter(
      local.state, // local state
      local.getters, // local getters
      store.state, // root state
      store.getters // root getters
    )
  }
}


function resetStoreVM (store, state, hot) {
  // ...
  // bind store public getters
  store.getters = {}
  const wrappedGetters = store._wrappedGetters
  const computed = {}
  forEachValue(wrappedGetters, (fn, key) => {
    // use computed to leverage its lazy-caching mechanism
    computed[key] = () => fn(store)
    Object.defineProperty(store.getters, key, {
      get: () => store._vm[key],
      enumerable: true // for local getters
    })
  })

  // use a Vue instance to store the state tree
  // suppress warnings just in case the user has added
  // some funky global mixins
  // ...
  store._vm = new Vue({
    data: {
      $$state: state
    },
    computed
  })
  // ...
}

在 installModule 的过程中，为建立了每个模块的上下文环境， 因此当我们访问 store.getters.xxx 的时候，实际上就是执行了 rawGetter(local.state,...)，rawGetter 就是我们定义的 getter 方法，这也就是为什么我们的 getter 函数支持这四个参数，并且除了全局的 state 和 getter 外，我们还可以访问到当前 module 下的 state 和 getter。

# 数据存储

Vuex 对数据存储的存储本质上就是对 state 做修改，并且只允许我们通过提交 mutaion 的形式去修改 state，mutation 是一个函数，如下：

mutations: {
  increment (state) {
    state.count++
  }
}

mutations 的初始化也是在 installModule 的时候：

function installModule (store, rootState, path, module, hot) {
  // ...
  const namespace = store._modules.getNamespace(path)

  // ...
  const local = module.context = makeLocalContext(store, namespace, path)

  module.forEachMutation((mutation, key) => {
    const namespacedType = namespace + key
    registerMutation(store, namespacedType, mutation, local)
  })
  // ...
}

function registerMutation (store, type, handler, local) {
  const entry = store._mutations[type] || (store._mutations[type] = [])
  entry.push(function wrappedMutationHandler (payload) {
    handler.call(store, local.state, payload)
  })
}

store 提供了commit 方法让我们提交一个 mutation：

commit (_type, _payload, _options) {
  // check object-style commit
  const {
    type,
    payload,
    options
  } = unifyObjectStyle(_type, _payload, _options)

  const mutation = { type, payload }
  const entry = this._mutations[type]
  if (!entry) {
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      console.error(`[vuex] unknown mutation type: ${type}`)
    }
    return
  }
  this._withCommit(() => {
    entry.forEach(function commitIterator (handler) {
      handler(payload)
    })
  })
  this._subscribers.forEach(sub => sub(mutation, this.state))

  if (
    process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    options && options.silent
  ) {
    console.warn(
      `[vuex] mutation type: ${type}. Silent option has been removed. ` +
      'Use the filter functionality in the vue-devtools'
    )
  }
}

这里传入的 _type 就是 mutation 的 type，我们可以从 store._mutations 找到对应的函数数组，遍历它们执行获取到每个 handler 然后执行，实际上就是执行了 wrappedMutationHandler(playload)，接着会执行我们定义的 mutation 函数，并传入当前模块的 state，所以我们的 mutation 函数也就是对当前模块的 state 做修改。

需要注意的是， mutation 必须是同步函数，但是我们在开发实际项目中，经常会遇到要先去发送一个请求，然后根据请求的结果去修改 state，那么单纯只通过 mutation 是无法完成需求，因此 Vuex 又给我们设计了一个 action 的概念。

action 类似于 mutation，不同在于 action 提交的是 mutation，而不是直接操作 state，并且它可以包含任意异步操作。例如：

mutations: {
  increment (state) {
    state.count++
  }
},
actions: {
  increment (context) {
    setTimeout(() => {
      context.commit('increment')
    }, 0)
  }
}

actions 的初始化也是在 installModule 的时候：

function installModule (store, rootState, path, module, hot) {
  // ...
  const namespace = store._modules.getNamespace(path)

  // ...
  const local = module.context = makeLocalContext(store, namespace, path)

  module.forEachAction((action, key) => {
    const type = action.root ? key : namespace + key
    const handler = action.handler || action
    registerAction(store, type, handler, local)
}  )
  // ...
}

function registerAction (store, type, handler, local) {
  const entry = store._actions[type] || (store._actions[type] = [])
  entry.push(function wrappedActionHandler (payload, cb) {
    let res = handler.call(store, {
      dispatch: local.dispatch,
      commit: local.commit,
      getters: local.getters,
      state: local.state,
      rootGetters: store.getters,
      rootState: store.state
    }, payload, cb)
    if (!isPromise(res)) {
      res = Promise.resolve(res)
    }
    if (store._devtoolHook) {
      return res.catch(err => {
        store._devtoolHook.emit('vuex:error', err)
        throw err
      })
    } else {
      return res
    }
  })
}

store 提供了dispatch 方法让我们提交一个 action：

dispatch (_type, _payload) {
  // check object-style dispatch
  const {
    type,
    payload
  } = unifyObjectStyle(_type, _payload)

  const action = { type, payload }
  const entry = this._actions[type]
  if (!entry) {
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      console.error(`[vuex] unknown action type: ${type}`)
    }
    return
  }

  this._actionSubscribers.forEach(sub => sub(action, this.state))

  return entry.length > 1
    ? Promise.all(entry.map(handler => handler(payload)))
    : entry[0](payload)
}

这里传入的 _type 就是 action 的 type，我们可以从 store._actions 找到对应的函数数组，遍历它们执行获取到每个 handler 然后执行，实际上就是执行了 wrappedActionHandler(payload)，接着会执行我们定义的 action 函数，并传入一个对象，包含了当前模块下的 dispatch、commit、getters、state，以及全局的 rootState 和 rootGetters，所以我们定义的 action 函数能拿到当前模块下的 commit 方法。

因此 action 比我们自己写一个函数执行异步操作然后提交 muataion 的好处是在于它可以在参数中获取到当前模块的一些方法和状态，Vuex 帮我们做好了这些。

# 语法糖

我们知道 store 是 Store 对象的一个实例，它是一个原生的 Javascript 对象，我们可以在任意地方使用它们。但大部分的使用场景还是在组件中使用，那么我们之前介绍过，在 Vuex 安装阶段，它会往每一个组件实例上混入 beforeCreate 钩子函数，然后往组件实例上添加一个 $store 的实例，它指向的就是我们实例化的 store，因此我们可以在组件中访问到 store 的任何属性和方法。

比如我们在组件中访问 state：

const Counter = {
  template: `<div>{{ count }}</div>`,
  computed: {
    count () {
      return this.$store.state.count
    }
  }
}

但是当一个组件需要获取多个状态时候，将这些状态都声明为计算属性会有些重复和冗余。同样这些问题也在存于 getter、mutation 和 action。

为了解决这个问题，Vuex 提供了一系列 mapXXX 辅助函数帮助我们实现在组件中可以很方便的注入 store 的属性和方法。

# mapState

我们先来看一下 mapState 的用法：

// 在单独构建的版本中辅助函数为 Vuex.mapState
import { mapState } from 'vuex'

export default {
  // ...
  computed: mapState({
    // 箭头函数可使代码更简练
    count: state => state.count,

    // 传字符串参数 'count' 等同于 `state => state.count`
    countAlias: 'count',

    // 为了能够使用 `this` 获取局部状态，必须使用常规函数
    countPlusLocalState (state) {
      return state.count + this.localCount
    }
  })
}

再来看一下 mapState 方法的定义，在 src/helpers.js 中：

export const mapState = normalizeNamespace((namespace, states) => {
  const res = {}
  normalizeMap(states).forEach(({ key, val }) => {
    res[key] = function mappedState () {
      let state = this.$store.state
      let getters = this.$store.getters
      if (namespace) {
        const module = getModuleByNamespace(this.$store, 'mapState', namespace)
        if (!module) {
          return
        }
        state = module.context.state
        getters = module.context.getters
      }
      return typeof val === 'function'
        ? val.call(this, state, getters)
        : state[val]
    }
    // mark vuex getter for devtools
    res[key].vuex = true
  })
  return res
})

function normalizeNamespace (fn) {
  return (namespace, map) => {
    if (typeof namespace !== 'string') {
      map = namespace
      namespace = ''
    } else if (namespace.charAt(namespace.length - 1) !== '/') {
      namespace += '/'
    }
    return fn(namespace, map)
  }
}

function normalizeMap (map) {
  return Array.isArray(map)
    ? map.map(key => ({ key, val: key }))
    : Object.keys(map).map(key => ({ key, val: map[key] }))
}

首先 mapState 是通过执行 normalizeNamespace 返回的函数，它接收 2 个参数，其中 namespace 表示命名空间，map 表示具体的对象，namespace 可不传，稍后我们来介绍 namespace 的作用。

当执行 mapState(map) 函数的时候，实际上就是执行 normalizeNamespace 包裹的函数，然后把 map 作为参数 states 传入。

mapState 最终是要构造一个对象，每个对象的元素都是一个方法，因为这个对象是要扩展到组件的 computed 计算属性中的。函数首先执行 normalizeMap 方法，把这个 states 变成一个数组，数组的每个元素都是 {key, val} 的形式。接着再遍历这个数组，以 key 作为对象的 key，值为一个 mappedState 的函数，在这个函数的内部，获取到 $store.getters 和 $store.state，然后再判断数组的 val 如果是一个函数，执行该函数，传入 state 和 getters，否则直接访问 state[val]。

比起一个个手动声明计算属性，mapState 确实要方便许多，下面我们来看一下 namespace 的作用。

当我们想访问一个子模块的 state 的时候，我们可能需要这样访问：

computed: {
  mapState({
    a: state => state.some.nested.module.a,
    b: state => state.some.nested.module.b
  })
},

这样从写法上就很不友好，mapState 支持传入 namespace， 因此我们可以这么写：

computed: {
  mapState('some/nested/module', {
    a: state => state.a,
    b: state => state.b
  })
},

这样看起来就清爽许多。在 mapState 的实现中，如果有 namespace，则尝试去通过 getModuleByNamespace(this.$store, 'mapState', namespace) 对应的 module，然后把 state 和 getters 修改为 module 对应的 state 和 getters。

function getModuleByNamespace (store, helper, namespace) {
  const module = store._modulesNamespaceMap[namespace]
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !module) {
    console.error(`[vuex] module namespace not found in ${helper}(): ${namespace}`)
  }
  return module
}

我们在 Vuex 初始化执行 installModule 的过程中，初始化了这个映射表：

function installModule (store, rootState, path, module, hot) {
  // ...
  const namespace = store._modules.getNamespace(path)

  // register in namespace map
  if (module.namespaced) {
    store._modulesNamespaceMap[namespace] = module
  }

  // ...
}

# mapGetters

我们先来看一下 mapGetters 的用法：

import { mapGetters } from 'vuex'

export default {
  // ...
  computed: {
    // 使用对象展开运算符将 getter 混入 computed 对象中
    mapGetters([
      'doneTodosCount',
      'anotherGetter',
      // ...
    ])
  }
}

和 mapState 类似，mapGetters 是将 store 中的 getter 映射到局部计算属性，来看一下它的定义：

export const mapGetters = normalizeNamespace((namespace, getters) => {
  const res = {}
  normalizeMap(getters).forEach(({ key, val }) => {
    // thie namespace has been mutate by normalizeNamespace
    val = namespace + val
    res[key] = function mappedGetter () {
      if (namespace && !getModuleByNamespace(this.$store, 'mapGetters', namespace)) {
        return
      }
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !(val in this.$store.getters)) {
        console.error(`[vuex] unknown getter: ${val}`)
        return
      }
      return this.$store.getters[val]
    }
    // mark vuex getter for devtools
    res[key].vuex = true
  })
  return res
})

mapGetters 也同样支持 namespace，如果不写 namespace ，访问一个子 module 的属性需要写很长的 key，一旦我们使用了 namespace，就可以方便我们的书写，每个 mappedGetter 的实现实际上就是取 this.$store.getters[val]。

# mapMutations

我们可以在组件中使用 this.$store.commit('xxx') 提交 mutation，或者使用 mapMutations 辅助函数将组件中的 methods 映射为 store.commit 的调用。

我们先来看一下 mapMutations 的用法：

import { mapMutations } from 'vuex'

export default {
  // ...
  methods: {
    ...mapMutations([
      'increment', // 将 `this.increment()` 映射为 `this.$store.commit('increment')`

      // `mapMutations` 也支持载荷：
      'incrementBy' // 将 `this.incrementBy(amount)` 映射为 `this.$store.commit('incrementBy', amount)`
    ]),
    ...mapMutations({
      add: 'increment' // 将 `this.add()` 映射为 `this.$store.commit('increment')`
    })
  }
}

mapMutations 支持传入一个数组或者一个对象，目标都是组件中对应的 methods 映射为 store.commit 的调用。来看一下它的定义：

export const mapMutations = normalizeNamespace((namespace, mutations) => {
  const res = {}
  normalizeMap(mutations).forEach(({ key, val }) => {
    res[key] = function mappedMutation (...args) {
      // Get the commit method from store
      let commit = this.$store.commit
      if (namespace) {
        const module = getModuleByNamespace(this.$store, 'mapMutations', namespace)
        if (!module) {
          return
        }
        commit = module.context.commit
      }
      return typeof val === 'function'
        ? val.apply(this, [commit].concat(args))
        : commit.apply(this.$store, [val].concat(args))
    }
  })
  return res
})

可以看到 mappedMutation 同样支持了 namespace，并且支持了传入额外的参数 args，作为提交 mutation 的 payload，最终就是执行了 store.commit 方法，并且这个 commit 会根据传入的 namespace 映射到对应 module 的 commit 上。

# mapActions

我们可以在组件中使用 this.$store.dispatch('xxx') 提交 action，或者使用 mapActions 辅助函数将组件中的 methods 映射为 store.dispatch 的调用。

mapActions 在用法上和 mapMutations 几乎一样，实现也很类似：

export const mapActions = normalizeNamespace((namespace, actions) => {
  const res = {}
  normalizeMap(actions).forEach(({ key, val }) => {
    res[key] = function mappedAction (...args) {
      // get dispatch function from store
      let dispatch = this.$store.dispatch
      if (namespace) {
        const module = getModuleByNamespace(this.$store, 'mapActions', namespace)
        if (!module) {
          return
        }
        dispatch = module.context.dispatch
      }
      return typeof val === 'function'
        ? val.apply(this, [dispatch].concat(args))
        : dispatch.apply(this.$store, [val].concat(args))
    }
  })
  return res
})

和 mapMutations 的实现几乎一样，不同的是把 commit 方法换成了 dispatch。

# 动态更新模块

在 Vuex 初始化阶段我们构造了模块树，初始化了模块上各个部分。在有一些场景下，我们需要动态去注入一些新的模块，Vuex 提供了模块动态注册功能，在 store 上提供了一个 registerModule 的 API。

registerModule (path, rawModule, options = {}) {
  if (typeof path === 'string') path = [path]

  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
    assert(Array.isArray(path), `module path must be a string or an Array.`)
    assert(path.length > 0, 'cannot register the root module by using registerModule.')
  }

  this._modules.register(path, rawModule)
  installModule(this, this.state, path, this._modules.get(path), options.preserveState)
  // reset store to update getters...
  resetStoreVM(this, this.state)
}

registerModule 支持传入一个 path 模块路径 和 rawModule 模块定义，首先执行 register 方法扩展我们的模块树，接着执行 installModule 去安装模块，最后执行 resetStoreVM 重新实例化 store._vm，并销毁旧的 store._vm。

相对的，有动态注册模块的需求就有动态卸载模块的需求，Vuex 提供了模块动态卸载功能，在 store 上提供了一个 unregisterModule 的 API。

unregisterModule (path) {
  if (typeof path === 'string') path = [path]

  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
    assert(Array.isArray(path), `module path must be a string or an Array.`)
  }

  this._modules.unregister(path)
  this._withCommit(() => {
    const parentState = getNestedState(this.state, path.slice(0, -1))
    Vue.delete(parentState, path[path.length - 1])
  })
  resetStore(this)
}

unregisterModule 支持传入一个 path 模块路径，首先执行 unregister 方法去修剪我们的模块树：

unregister (path) {
  const parent = this.get(path.slice(0, -1))
  const key = path[path.length - 1]
  if (!parent.getChild(key).runtime) return

  parent.removeChild(key)
}

注意，这里只会移除我们运行时动态创建的模块。

接着会删除 state 在该路径下的引用，最后执行 resetStore 方法：

function resetStore (store, hot) {
  store._actions = Object.create(null)
  store._mutations = Object.create(null)
  store._wrappedGetters = Object.create(null)
  store._modulesNamespaceMap = Object.create(null)
  const state = store.state
  // init all modules
  installModule(store, state, [], store._modules.root, true)
  // reset vm
  resetStoreVM(store, state, hot)
}

该方法就是把 store 下的对应存储的 _actions、_mutations、_wrappedGetters 和 _modulesNamespaceMap 都清空，然后重新执行 installModule 安装所有模块以及 resetStoreVM 重置 store._vm。

# 总结

那么至此，Vuex 提供的一些常用 API 我们就分析完了，包括数据的存取、语法糖、模块的动态更新等。要理解 Vuex 提供这些 API 都是方便我们在对 store 做各种操作来完成各种能力，尤其是 mapXXX 的设计，让我们在使用 API 的时候更加方便，这也是我们今后在设计一些 JavaScript 库的时候，从 API 设计角度中应该学习的方向。

← 插件 →