前端響應(yīng)式編程的方案及其缺點(diǎn)的詳細(xì)說明（附代碼）

現(xiàn)實(shí)世界有很多是以響應(yīng)式的方式運(yùn)作的，例如我們會在收到他人的提問，然后做出響應(yīng)，給出相應(yīng)的回答。在開發(fā)過程中我也應(yīng)用了大量的響應(yīng)式設(shè)計(jì)，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，希望能拋磚引玉。

響應(yīng)式編程（Reactive Programming）和普通的編程思路的主要區(qū)別在于，響應(yīng)式以推（push）的方式運(yùn)作，而非響應(yīng)式的編程思路以拉（pull）的方式運(yùn)作。例如，事件就是一個很常見的響應(yīng)式編程，我們通常會這么做：

button.on('click', () => {  
    // ...})

而非響應(yīng)式方式下，就會變成這樣：

while (true) {  
    if (button.clicked) {        // ...
    }
}

顯然，無論在是代碼的優(yōu)雅度還是執(zhí)行效率上，非響應(yīng)式的方式都不如響應(yīng)式的設(shè)計(jì)。

Event Emitter

Event Emitter是大多數(shù)人都很熟悉的事件實(shí)現(xiàn)，它很簡單也很實(shí)用，我們可以利用Event Emitter實(shí)現(xiàn)簡單的響應(yīng)式設(shè)計(jì)，例如下面這個異步搜索：

class Input extends Component {  
    state = {        value: ''
    }
    onChange = e => {        this.props.events.emit('onChange', e.target.value)
    }
    afterChange = value => {        this.setState({
            value
        })
    }
    componentDidMount() {        this.props.events.on('onChange', this.afterChange)
    }
    componentWillUnmount() {        this.props.events.off('onChange', this.afterChange)
    }
    render() {        
    const { value } = this.state        
    return (            <input value={value} onChange={this.onChange} />
        )
    }
}
class Search extends Component {  
    doSearch = (value) => {
        ajax(/* ... */).then(list => this.setState({
            list
        }))
    }
    componentDidMount() {
        this.props.events.on('onChange', this.doSearch)
    }
    componentWillUnmount() {
        this.props.events.off('onChange', this.doSearch)
    }
    render() {
        const { list } = this.state
        return (            <ul>
                {list.map(item => <li key={item.id}>{item.value}</li>)}            </ul>
        )
    }
}

這里我們會發(fā)現(xiàn)用Event Emitter的實(shí)現(xiàn)有很多缺點(diǎn)，需要我們手動在componentWillUnmount里進(jìn)行資源的釋放。它的表達(dá)能力不足，例如我們在搜索的時(shí)候需要聚合多個數(shù)據(jù)源的時(shí)候：

class Search extends Component {  
    foo = ''
    bar = ''
    doSearch = () => {
        ajax({
            foo,
            bar
        }).then(list => this.setState({
            list
        }))
    }
    fooChange = value => {        this.foo = value        this.doSearch()
    }
    barChange = value => {        this.bar = value        this.doSearch()
    }
    componentDidMount() {        this.props.events.on('fooChange', this.fooChange)        this.props.events.on('barChange', this.barChange)
    }
    componentWillUnmount() {        this.props.events.off('fooChange', this.fooChange)        this.props.events.off('barChange', this.barChange)
    }
    render() {        // ...
    }
}

顯然開發(fā)效率很低。

Redux

Redux采用了一個事件流的方式實(shí)現(xiàn)響應(yīng)式，在Redux中由于reducer必須是純函數(shù)，因此要實(shí)現(xiàn)響應(yīng)式的方式只有訂閱中或者是在中間件中。

如果通過訂閱store的方式，由于Redux不能準(zhǔn)確拿到哪一個數(shù)據(jù)放生了變化，因此只能通過臟檢查的方式。例如：

function createWatcher(mapState, callback) {  
    let previousValue = null
    return (store) => {
        store.subscribe(() => {            const value = mapState(store.getState())            if (value !== previousValue) {
                callback(value)
            }
            previousValue = value
        })
    }
}const watcher = createWatcher(state => {  
    // ...}, () => {    // ...})

watcher(store)

這個方法有兩個缺點(diǎn)，一是在數(shù)據(jù)很復(fù)雜且數(shù)據(jù)量比較大的時(shí)候會有效率上的問題；二是，如果mapState函數(shù)依賴上下文的話，就很難辦了。在react-redux中，connect函數(shù)中mapStateToProps的第二個參數(shù)是props，可以通過上層組件傳入props來獲得需要的上下文，但是這樣監(jiān)聽者就變成了React的組件，會隨著組件的掛載和卸載被創(chuàng)建和銷毀，如果我們希望這個響應(yīng)式和組件無關(guān)的話就有問題了。

另一種方式就是在中間件中監(jiān)聽數(shù)據(jù)變化。得益于Redux的設(shè)計(jì)，我們通過監(jiān)聽特定的事件（Action）就可以得到對應(yīng)的數(shù)據(jù)變化。

const search = () => (dispatch, getState) => {  
    // ...}const middleware = ({ dispatch }) => next => action => {  
    switch action.type {        case 'FOO_CHANGE':        case 'BAR_CHANGE': {            const nextState = next(action)            // 在本次dispatch完成以后再去進(jìn)行新的dispatch
            setTimeout(() => dispatch(search()), 0)            return nextState
        }        default:            return next(action)
    }
}

這個方法能解決大多數(shù)的問題，但是在Redux中，中間件和reducer實(shí)際上隱式訂閱了所有的事件（Action），這顯然是有些不合理的，雖然在沒有性能問題的前提下是完全可以接受的。

面向?qū)ο蟮捻憫?yīng)式

ECMASCRIPT 5.1引入了getter和setter，我們可以通過getter和setter實(shí)現(xiàn)一種響應(yīng)式。

class Model {  
    _foo = ''
    get foo() {        return this._foo
    }
    set foo(value) {        this._foo = value        this.search()
    }
    search() {        // ...
    }
}// 當(dāng)然如果沒有g(shù)etter和setter的話也可以通過這種方式實(shí)現(xiàn)class Model {  
    foo = ''
    getFoo() {        return this.foo
    }
    setFoo(value) {        this.foo = value        this.search()
    }
    search() {        // ...
    }
}

Mobx和Vue就使用了這樣的方式實(shí)現(xiàn)響應(yīng)式。當(dāng)然，如果不考慮兼容性的話我們還可以使用Proxy。

當(dāng)我們需要響應(yīng)若干個值然后得到一個新值的話，在Mobx中我們可以這么做：

class Model {  
    @observable hour = '00'
    @observable minute = '00'
    @computed get time() {        return `${this.hour}:${this.minute}`
    }
}

Mobx會在運(yùn)行時(shí)收集time依賴了哪些值，并在這些值發(fā)生改變（觸發(fā)setter）的時(shí)候重新計(jì)算time的值，顯然要比EventEmitter的做法方便高效得多，相對Redux的middleware更直觀。

但是這里也有一個缺點(diǎn)，基于getter的computed屬性只能描述y = f(x)的情形，但是現(xiàn)實(shí)中很多情況f是一個異步函數(shù)，那么就會變成y = await f(x)，對于這種情形getter就無法描述了。

對于這種情形，我們可以通過Mobx提供的autorun來實(shí)現(xiàn)：

class Model {  
    @observable keyword = ''
    @observable searchResult = []    constructor() {
        autorun(() => {            // ajax ...
        })
    }
}

由于運(yùn)行時(shí)的依賴收集過程完全是隱式的，這里經(jīng)常會遇到一個問題就是收集到意外的依賴：

class Model {  
    @observable loading = false
    @observable keyword = ''
    @observable searchResult = []    constructor() {
        autorun(() => {            if (this.loading) {                return
            }            // ajax ...
        })
    }
}

顯然這里loading不應(yīng)該被搜索的autorun收集到，為了處理這個問題就會多出一些額外的代碼，而多余的代碼容易帶來犯錯的機(jī)會。 或者，我們也可以手動指定需要的字段，但是這種方式就不得不多出一些額外的操作：

class Model {  
    @observable loading = false
    @observable keyword = ''
    @observable searchResult = []
    disposers = []
    fetch = () => {        // ...
    }
    dispose() {        this.disposers.forEach(disposer => disposer())
    }    constructor() {        this.disposers.push(
            observe(this, 'loading', this.fetch),
            observe(this, 'keyword', this.fetch)
        )
    }
}class FooComponent extends Component {  
    this.mode = new Model()
    componentWillUnmount() {        this.state.model.dispose()
    }    // ...}

而當(dāng)我們需要對時(shí)間軸做一些描述時(shí)，Mobx就有些力不從心了，例如需要延遲5秒再進(jìn)行搜索。

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