gitbook/玩转Vue 3全家桶/docs/439588.md
2022-09-03 22:05:03 +08:00

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# 10 | 数据流如何使用Vuex设计你的数据流
你好我是大圣欢迎进入课程的第10讲。
前面的基础入门篇中的几讲都是针对Vue本身的进阶内容。通过这几讲我们巩固和进阶了Composition API、组件化和动画等关键知识Vue本身的知识点已经掌握得差不多了。那么从这一讲开始我们进入课程的全家桶实战篇。
在全家桶实战篇我们将一同学习Vue 3的生态包括Vuex、vue-router、Vue Devtools等生态库以及实战开发中需要用到的库。这⼀模块学完你就能全副武装应对复杂的项目开发也会慢慢得心应手。
今天我先来带你认识一下Vue全家桶必备的工具Vuex有了这个神兵利器复杂项目设计也会变得条理更清晰。接下来让我们先从Vuex解决了什么问题说起。
## 前端数据管理
首先我们需要掌握前端的数据怎么管理现代Web应用都是由三大件构成分别是组件、数据和路由。关于组件化开发在前面的[第8讲](https://time.geekbang.org/column/article/435439)中,已经有详细的讲解了。这一讲我们思考一个这样的场景,就是有一些数据组件之间需要共享的时候,应该如何实现?
解决这个问题的最常见的一种思路就是:专门定义一个全局变量,任何组件需要数据的时候都去这个全局变量中获取。一些通用的数据,比如用户登录信息,以及一个跨层级的组件通信都可以通过这个全局变量很好地实现。在下面的代码中我们使用\_store这个全局变量存储数据。
```xml
window._store = {}
```
数据存储的结构图大致如下任何组件内部都可以通过window.\_store获取数据并且修改。
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/4d/4b/4de32506d33f278704d2edd7b2d8914b.jpg?wh=1920x936)
但这样就会产生一个问题window.\_store并不是响应式的如果在Vue项目中直接使用那么就无法自动更新页面。所以我们需要用ref和reactive去把数据包裹成响应式数据并且提供统一的操作方法这其实就是数据管理框架Vuex的雏形了。
## Vuex是什么
你现在肯定跟小圣有同样的困惑那就是感觉Vue已经够用了这个Vuex又是做什么的其实Vuex存在的意义就是管理我们项目的数据。
我们是使用组件化机制来搭建整个项目,每个组件内部有自己的数据和模板。但是总有些数据是需要共享的,比如当前登录的用户名、权限等数据,如果都在组件内部传递,会变得非常混乱。
如果把开发的项目比作公司的话,我们项目中的各种数据就非常像办公用品。很多小公司在初创时期不需要管理太多,大家随便拿办公用品就行。但是公司大了之后,就需要一个专门的办公用品申报的流程,对数据做统一地申请和发放,这样才能方便做资产管理。**Vuex就相当于我们项目中的大管家集中式存储管理应用的所有组件的状态**。
下面我们先来上手使用一下Vuex。我们项目结构中的src/store目录就是专门留给Vuex的在项目的目录下我们执行下面这个命令进行Vuex的安装工作。
```
npm install vuex@next
```
安装完成后我们在src/store中先新建 index.js在下面的代码中我们使用createStore来创建一个数据存储我们称之为store。
store内部除了数据还需要一个mutation配置去修改数据你可以把这个mutation理解为数据更新的申请单mutation内部的函数会把state作为参数我们直接操作state.count就可以完成数据的修改。
```xml
import { createStore } from 'vuex'
const store = createStore({
state () {
return {
count: 666
}
},
mutations: {
add (state) {
state.count++
}
}
})
```
现在你会发现我们的代码里在Vue的组件系统之外多了一个数据源里面只有一个变量count并且有一个方法可以累加这个count。然后我们在Vue中注册这个数据源在项目入口文件src/main.js中使用app.use(store)进行注册这样Vue和Vuex就连接上了。
然后,我们使用 `.use` 就可以对路由进行注册,使用 `.mount` 就可以把 Vue 这个应用挂载到页面上,代码如下。
```xml
const app = createApp(App)
app.use(store)
.use(router)
.mount('#app')
```
之后我们在src/components文件夹下新建一个Count.vue组件在下面的代码中template中的代码我们很熟悉了就是一个div渲染了count变量并且点击的时候触发add方法。在script中我们使用useStore去获取数据源初始化值和修改的函数有两个变化
* count不是使用ref直接定义而是使用计算属性返回了store.state.count也就是刚才在src/store/index.js中定义的count。
* add函数是用来修改数据这里我们不能直接去操作 store.state.count +=1因为这个数据属于Vuex统一管理所以我们要使用store.commit(add)去触发Vuex中的mutation去修改数据。
```xml
<template>
<div @click="add">
{{count}}
</div>
</template>
<script setup>
import { computed } from 'vue'
import {useStore} from 'vuex'
let store = useStore()
let count = computed(()=>store.state.count)
function add(){
store.commit('add')
}
</script>
```
在浏览器中打开项目页面我们就会有一个累加器的效果。相比起来之前用ref的方式真的很简单这时候小圣就问了我一个问题什么时候的数据用Vuex管理什么时候数据要放在组件内部使用ref管理呢
答案就是,**对于一个数据如果只是组件内部使用就是用ref管理如果我们需要跨组件跨页面共享的时候我们就需要把数据从Vue的组件内部抽离出来放在Vuex中去管理**。
我再结合例子具体说说比如项目中的登录用户名页面的右上角需要显示有些信息弹窗也需要显示。这样的数据就需要放在Vuex中统一管理每当需要抽离这样的数据的时候我们都需要思考这个数据的初始化和更新逻辑。
就像下图中项目初始化的时候没有登录状态我们是在用户登录成功之后才能获取用户名这个信息去修改Vuex的数据再通过Vuex派发到所有的组件中。
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/9f/b9/9fca00b12fb51d52bbb48277a3c4e2b9.jpg?wh=1920x1224)
## 手写迷你Vuex
知道了Vuex是什么接下来我们不妨动手实现一个迷你的Vuex这能让你看到Vuex的大致原理。
首先我们需要创建一个变量store用来存储数据。下一步就是把这个store的数据包转成响应式的数据并且提供给Vue组件使用。在Vue中有 [provide/inject](https://v3.cn.vuejs.org/guide/component-provide-inject.html#%E5%A4%84%E7%90%86%E5%93%8D%E5%BA%94%E6%80%A7) 这两个函数专门用来做数据共享provide注册了数据后所有的子组件都可以通过inject获取数据这两个函数官方文档介绍得比较详细我在这里就不过多解释了。
完成刚才的数据转换之后我们直接进入到src/store文件夹下新建gvuex.js。下面的代码中我们使用一个Store类来管理数据类的内部使用\_state存储数据使用mutations来存储数据修改的函数注意这里的state已经使用reactive包裹成响应式数据了。
```xml
import { inject, reactive } from 'vue'
const STORE_KEY = '__store__'
function useStore() {
return inject(STORE_KEY)
}
function createStore(options) {
return new Store(options)
}
class Store {
constructor(options) {
this._state = reactive({
data: options.state()
})
this._mutations = options.mutations
}
}
export { createStore, useStore }
```
上面的代码还暴露了createStore去创建Store的实例并且可以在任意组件的setup函数内使用useStore去获取store的实例。下一步我们回到src/store/index.js中把vuex改成 ./gvuex。
下面的代码中我们使用createStore创建了一个store实例并且实例内部使用state定义了count变量和修改count值的add函数。
```
// import { createStore } from 'vuex'
import { createStore } from './gvuex'
const store = ...
export default store
```
最终我们使用store的方式在项目入口文件src/main.js中使用app.use(store)注册。为了让useStore能正常工作下面的代码中我们需要给store新增一个install方法这个方法会在app.use函数内部执行。我们通过app.provide函数注册store给全局的组件使用。
```xml
class Store {
// main.js入口处app.use(store)的时候,会执行这个函数
install(app) {
app.provide(STORE_KEY, this)
}
}
```
下面的代码中Store类内部变量\_state存储响应式数据读取state的时候直接获取响应式数据\_state.data并且提供了commit函数去执行用户配置好的mutations。
```xml
import { inject, reactive } from 'vue'
const STORE_KEY = '__store__'
function useStore() {
return inject(STORE_KEY)
}
function createStore(options) {
return new Store(options)
}
class Store {
constructor(options) {
this.$options = options
this._state = reactive({
data: options.state
})
this._mutations = options.mutations
}
get state() {
return this._state.data
}
commit = (type, payload) => {
const entry = this._mutations[type]
entry && entry(this.state, payload)
}
install(app) {
app.provide(STORE_KEY, this)
}
}
export { createStore, useStore }
```
这样在组件内部我们就可以使用这个迷你的Vuex去实现一个累加器了。下面的代码中我们使用useStore获取store的实例并且使用计算属性返回count在修改count的时候使用store.commit(add)来修改count的值。
```xml
import {useStore} from '../store/gvuex'
let store =useStore()
let count = computed(()=>store.state.count)
function add(){
store.commit('add')
}
```
恭喜你这样借助vue的插件机制和reactive响应式功能我们只用30行代码就实现了一个最迷你的数据管理工具也就是一个迷你的Vuex实现下面我们再结合例子正式介绍一下Vuex看一看Vuex具体怎么用
## Vuex实战
从上面的例子你可以立即看出Vuex就是一个公用版本的ref提供响应式数据给整个项目使用。现在的功能还比较简单项目大部分情况都是像之前的清单应用一样除了简单的数据修改还会有一些异步任务的触发这些场景Vuex都有专门的处理方式。
在Vuex中你可以使用getters配置来实现computed的功能比如我们想显示累加器数字乘以2之后的值那么我们就需要引入getters配置。
下面的代码中我们实现了计算累加器数字乘以2以后的值。我们在Vuex中新增了getters配置其实getters配置和Vue中的computed是一样的写法和功能。我们配置了doubule函数用于显示count乘以2的计算结果。
```xml
import { createStore } from 'vuex'
const store = createStore({
state () {
return {
count: 666
}
},
getters:{
double(state){
return state.count*2
}
},
mutations: {
add (state) {
state.count++
}
}
})
export default store
```
然后我们可以很方便地在组件中使用getters把double处理和计算的逻辑交给Vuex。
```xml
let double = computed(()=>store.getters.double)
```
实际项目开发中有很多数据我们都是从网络请求中获取到的。在Vuex中mutation的设计就是用来实现同步地修改数据。如果数据是异步修改的我们需要一个新的配置action。现在我们模拟一个异步的场景就是点击按钮之后的1秒再去做数据的修改。
面对这种异步的修改需求在Vuex中你需要新增action的配置在action中你可以做任意的异步处理。这里我们使用setTimeout来模拟延时然后在action内部调用mutation就可以了。
听起来是不是很绕?不过你不用担心,下面的代码就很清晰地演示了这个过程。
首先我们在createStore的配置中新增了actions配置这个配置中所有的函数可以通过解构获得commit函数。内部的异步任务完成后就随时可以调用commit来执行mutations去更新数据。
```xml
const store = createStore({
state () {
return {
count: 666
}
},
...
actions:{
asyncAdd({commit}){
setTimeout(()=>{
commit('add')
},1000)
}
}
})
```
**action并不是直接修改数据而是通过mutations去修改这是我提醒你需要注意的**。actions的调用方式是使用store.dispatch在下面的代码中你可以看到这样的变化效果页面中新增了一个asyncAdd的按钮点击后会延迟一秒做累加。
```xml
function asyncAdd(){
store.dispatch('asyncAdd')
}
```
代码执行的效果如下:
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/d0/b4/d07df967ed262e3fd02751fdc55171b4.gif?wh=435x239)
Vuex在整体上的逻辑如下图所示从宏观来说Vue的组件负责渲染页面组件中用到跨页面的数据就是用state来存储但是Vue不能直接修改state而是要通过actions/mutations去做数据的修改。
![](https://static001.geekbang.org/resource/image/85/28/851478d3f2b0393474de6e5b3b355a28.png?wh=1280x866)
下面这个图也是Vuex官方的结构图很好地拆解了Vuex在Vue全家桶中的定位我们项目中也会用Vuex来管理所有的跨组件的数据并且我们也会在Vuex内部根据功能模块去做拆分会把用户、权限等不同模块的组件分开去管理。
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/23/7a/237557819e2148ac022305eaf86c0b7a.png?wh=701x551)
由于Vuex所有的数据修改都是通过mutations来完成的因而我们可以很方便地监控到数据的动态变化后面我们可以借助官方的调试工具非常方便地去调试项目中的数据变化。
回到正在做的这个项目中,有大量的数据交互需求、用户的登录状态、登录的有效期、布局的设置,不同用户还会有不同的菜单权限等。
不过面对眼花缭乱的交互需求,你不能自乱阵脚。总体来说,**我们在决定一个数据是否用Vuex来管理的时候核心就是要思考清楚这个数据是否有共享给其他页面或者是其他组件的需要**。如果需要就放置在Vuex中管理如果不需要就应该放在组件内部使用ref或者reactive去管理。
## 下一代Vuex
Vuex由于在API的设计上对TypeScript的类型推导的支持比较复杂用起来很是痛苦。因为我们的项目一直用的都是JavaScript你可能感触并不深但对于使用TypeScript的用户来说Vuex的这种问题是很明显的。
为了解决Vuex的这个问题Vuex的作者最近发布了一个新的作品叫Pinia并将其称之为下一代的Vuex。Pinia的API的设计非常接近Vuex5的提案首先Pinia不需要Vuex自定义复杂的类型去支持TypeScript天生对类型推断就非常友好并且对Vue Devtool的支持也非常好是一个很有潜力的状态管理框架。
## 总结
今天的学习内容并不难主要是引入了一个新的框架Vuex和数据管理的概念让我们一起来回顾一下。
首先我们从前端数据管理概念开始讲起。每个组件内部有自己的数据和模板那共享的数据怎么科学管理呢这就需要Vuex出马了。
简单来说Vuex是一个状态和数据管理的框架负责管理项目中多个组件和多个页面共享的数据。在开发项目的时候我们就会把数据分成两个部分一种数据是在某个组件内部使用我们使用ref或者reactive定义即可另外一种数据需要跨页面共享就需要使用Vuex来进行管理。
之后我们还讲到了Vuex带来了几个新的概念我们使用state定义数据使用mutation定义修改数据的逻辑并且在组件中使用commit去调用mutations。在此基础之上还可以用getters去实现Vuex世界的计算属性使用action来去定义异步任务并且在内部调用mutation去同步数据。
Vuex的出现让我们整个项目中的数据流动变得非常自然。数据流向组件但组件不能直接修改数据而是要通过mutation提出申请mutation去修改数据形成了一个圆环。这种方式对于我们项目的开发、维护和调试都是有很大的帮助。之后我们一起手写了一个迷你的Vuex通过实战巩固前面的学习。
最后我还简单介绍了一下Pinia这个框架Pinia算是下一代的Vuex感兴趣的同学可以去Pinia的官网学习一下。
## 思考题
相信今天的课程结束后你对Vuex会有不一样的了解那么你的项目里哪些数据要放在Vuex中呢
欢迎在留言区分享你的答案,并和我一起交流讨论,我们下一讲见!