从 Vuex 出发，全方位解读状态管理全貌

发表于 3年以前 | 总阅读数：1234 次

众所周知，Vuex[2] 是 Vue 官方的状态管理方案。

Vuex 的用法和 API 不难，官网介绍也简洁明了。得益于此，将 Vuex 快速集成到项目里非常容易。然而正因为用法灵活，很多同学在 Vuex 的设计和使用上反而有些混乱。

其实在使用前，我们不妨暂停一下，思考几个问题：

什么是状态管理？
我为什么要用 Vuex？
组件内部状态和 Vuex 状态如何分配？
使用 Vuex 会有哪些潜在问题？

如果你对这些问题模棱两可，那么恭喜你，这篇文章可能是你需要的。

下面请和我一起，从起源开始，以 Vuex 为例，共同揭开状态管理的神秘面纱。

大纲预览

本文介绍的内容包括以下方面：

状态与组件的诞生
需要状态管理吗？
单一数据源
状态更新方式
异步更新？
状态模块化
模块化的槽点
下一步

状态与组件的诞生

自三大框架诞生起，它们共有的两个能力彻底暴击了 Jquery。这两个能力分别是：

数据驱动视图
组件化

数据驱动视图，使我们告别了只能依靠操作 DOM 更新页面的时代。我们不再需要每次更新页面时，通过层层 find 找到 DOM 然后修改它的属性和内容，可以通过操作数据来实现这些事情。

当然了在我们前端的眼里，数据基本可以理解为存储各种数据类型的 变量。在 数据驱动 这个概念出现之后，一部分变量也被赋予了特殊的含义。

首先是普通变量，和 JQ 时代没差，仅用来存储数据。除此之外还有一类变量，它们有响应式的作用，这些变量与视图绑定，当变量改变时，绑定了这些变量的视图也会触发对应的更新，这类变量我称之为状态变量。

所谓数据驱动视图，严格说就是状态变量在驱动视图。随着 Vue，React 的大力普及之下，前端开发们的工作重心逐渐从操作 DOM 转移到了操作数据，状态变量成为了核心。

状态变量，现在大家似乎更愿意称之为状态。我们经常词不离口的状态，状态管理，其实这个状态就是指状态变量。下文提到的状态同样也是指状态变量。

有了状态之后，组件也来了。

JQ 时代的前端一个页面就是一个 html，没有“组件”的概念，对于页面中的公共部分，想要优雅的实现复用简直不要太难。所幸三大框架带来了非常成熟的组件设计，可以很容易的抽取一个 DOM 片段作为组件，而且组件内部可以维护自己的状态，独立性更高。

组件的一个重要特性，就是内部的这些状态是对外隔离的。父组件无法访问到子组件内部的状态，但是子组件可以访问父组件显示传过来的状态（Props），并且根据变化自动响应。

这个特性可以理解为状态被模块化了。这样的好处是，不需要考虑当前设置的状态会影响到其他组件。当然了组件状态彻底隔离也是不现实的，必然会有多个组件共享状态的需求，这种情况的方案就是将状态提取到离这些组件最近的父组件，通过 Props 向下传递。

上述共享状态的方案，在通常情况下是没有问题的，也是一种官方建议的最佳实践。

但是如果你的页面复杂，你会发现还是有力不从心的地方。比如：

组件层级太深，需要共享状态，此时状态要层层传递。
子组件更新一个状态，可能有多个父组件，兄弟组件共用，实现困难。

这种情况下继续使用 “提取状态到父组件” 的方法你会发现很复杂。而且随着组件增多，嵌套层级加深，这个复杂度也越来越高。因为关联的状态多，传递复杂，很容易出现像某个组件莫名其妙的更新，某个组件死活不更新这样的问题，异常排查也会困难重重。

鉴于此，我们需要一个更优雅到方案，专门去处理这种复杂状况下的状态。

需要状态管理吗？

上一节我们说到，随着页面的复杂，我们在跨组件共享状态的实现上遇到了棘手的问题。

那么有没有解决方案呢？当然有的，得益于社区大佬们的努力，方案还不止一个。但是这些方案都有一个共同的名字，就是我们在两年前讨论非常激烈的 ——— 状态管理。

状态管理，其实可以理解为全局状态管理，这里的状态不同于组件内部的状态，它是独立于组件单独维护的，然后再通过某种方式与需要该状态的组件关联起来。

状态管理各有各的实现方案。Vue 有 Vuex，React 有 Redux，Mobx，当然还有其他方案。但是它们解决的都是一个问题，就是跨组件状态共享的问题。

我记得前两年因为 “状态管理” 这个概念的火热，好像成了应用开发不可或缺的一部分。以 Vue 为例，创建一个项目必然会引入 Vuex 做状态管理。但是很多人不知道为什么用，什么时候用，怎么用状态管理，只是盲目跟风，于是后来出现了非常多滥用状态管理的例子。

看到这里，你应该知道状态管理不是必须的。它为什么出现，以及它要解决什么问题，上面基本都说明白了。如果你还没明白，请暂停，从开头再读一遍。不要觉得一个技术方案诞生的背景不重要，如果你不明白它的出现是为了解决什么问题，那么你就无法真正发挥它的作用。

Redux 作者有一句名言：如果你不知道是否需要 Redux（状态管理），那就是不需要它。

好了，如果你在用状态管理，或需要使用状态管理帮你解决问题，那我们继续往下看。

Vuex

Vue 在国内的应用非常广泛，尤其是中小团队，因此大多人接触到的第一个状态管理方案应该就是 Vuex。

那么 Vuex 是如何解决跨组件状态共享的问题的呢？我们一起来探索一下。

创建 store

我们上面说到，对于一般的组件共享状态，官方建议“提取状态到最近的父组件”。Vuex 则是更高一步，将所有状态提取到了根组件，这样任何组件都能访问到。

也许你会问：这样做不是把状态暴露到全局了吗？不就彻底消除模块化的优势了吗？

其实不然。Vuex 这么做的主要目的是为了让所有组件都可以访问到这些状态，彻底避免子组件状态访问不了的情况。Vuex 把所有状态数据都放在一个对象上，遵循单一数据源的原则。但是这并不代表状态是堆砌的，Vuex 在这颗单一状态树上实现了自己的模块化方案。

别急，我们一步步来，先看看如何使用 Vuex。

Vuex 是作为 Vue 的插件存在的，首先 npm 安装：

$ npm install --save vuex
复制代码

安装之后，我们新建 src/store 文件夹，在这里放所有 Vuex 相关的代码。

新建 index.js 并写入如下代码。这段代码主要的作用就是用 Vue.use 方法加载 Vuex 这个插件，然后将配置好的 Vuex.Store 实例导出。

import Vue from 'vue'
import Vuex from 'vuex'
// 安装插件
Vue.use(Vuex)

export default new Vuex.Store({
  state: {},
  mutations: {},
  actions: {},
  modules: {}
})
复制代码

上面导出的实例我们通常称之为 store。一个 store 中包含了存储的状态（state）和修改状态的函数（mutation）等，所有状态和相关操作都在这里定义。

最后一步，在入口文件将上面导出的 store 实例挂载到 Vue 上：

import store from './store'

new Vue({
  el: '#app',
  store: store
})
复制代码

注意：挂载这一步不是必须的。挂载这一步的作用只是为了方便在 .vue 组件中通过 this.$store 访问我们导出的 store 实例。如果不挂载，直接导入使用也是一样的。

单一数据源（state）

上一步我们用构造函数 Vuex.Store 创建了 store 实例，大家至少知道该怎么用 Vuex 了。这一步我们来看看 Vuex.Store 构造函数的具体配置。

首先是 state 配置，他的值是一个对象，用来存储状态。Vuex 使用 单一状态树 原则，将所有的状态都放在这个对象上，便于后续的状态定位和调试。

比如说我们有一个初始状态 app_version 表示版本，如下：

new Vuex.Store({
  state: {
    app_version: '0.1.1'
  }
}
复制代码

现在要在组件中获取，可以这样：

this.$store.state.app_version
复制代码

但这并不是唯一的获取方式，也可以这样：

import store from '@/store' // @ 表示 src 目录
store.state.app_version
复制代码

为什么要强调这一点呢？因为很多小伙伴以为 Vuex 只能通过 this.$store 操作。到了非组件内，比如在请求函数中要设置某一个 Vuex 的状态，就不知道该怎么办了。

事实上组件中获取状态还有更优雅的方法，比如 mapState 函数，它让获取多状态变得更简单。

import { mapState } from 'vuex'

export default {
  computed: {
    ... // 其他计算属性
    ...mapState({
      version: state => state.app_version
    })
  }
}
复制代码

状态更新方式（mutation）

Vuex 中的状态与组件中的状态不同，不能直接用 state.app_version='xx' 这种方式修改。Vuex 规定修改状态的唯一方法是提交 mutation。

Mutation 是一个函数，第一个参数为 state，它的作用就是更改 state 的状态。

下面定义一个名叫 increment 的 mutation，在函数内更新 count 这个状态：

new Vuex.Store({
  state: {
    count: 1
  },
  mutations: {
    increment(state, count) {
      // 变更状态
      state.count += count
    }
  }
})
复制代码

然后在 .vue 组件中触发 increment：

this.$store.commit('increment', 2)
复制代码

这样绑定了 count 的视图就会自动更新。

同步更新

虽然 mutation 是更新状态的唯一方式，但实际上它还有一个限制：必须是同步更新。

为什么必须是同步更新？因为在开发过程中，我们常常会追踪状态的变化。常用的手段就是在浏览器控制台中调试。而在 mutation 中使用异步更新状态，虽然也会使状态正常更新，但是会导致开发者工具有时无法追踪到状态的变化，调试起来就会很困难。

再有 Vuex 给 mutation 的定位就是更改状态，只是更改状态，别的不要参与。所谓专人干专事儿，这样也帮助我们避免把更改状态和自己的业务逻辑混起来，同时也规范了函数功能。

那如果确实需要异步更新，该怎么办呢？

异步更新

异步更新状态是一个非常常见的场景，比如接口请求回来的数据要存储，那就是异步更新。

Vuex 提供了 action 用于异步更新状态。与 mutation 不同的是，action 不直接更新状态，而是通过触发 mutation 间接更新状态。因此即便使用 action 也不违背 “修改状态的唯一方法是提交 mutation” 的原则。

Action 允许在实际更新状态前做一些副作用的操作，比如上面说的异步，还有数据处理，按条件提交不同的 mutation 等等。看一个例子：

new Vuex.Store({
  state: {
    count: 1
  },
  mutations: {
    add(state) {
      state.count++
    },
    reduce(state) {
      state.count--
    }
  },
  actions: {
    increment(context, data) {
      axios.get('**').then(res => {
        if (data.iscan) {
          context.commit('add')
        } else {
          context.commit('reduce')
        }
      })
    }
  }
})
复制代码

在组件中触发 action：

this.$store.dispatch('increment', { iscan: true })
复制代码

这些就是 action 的使用方法。其实 action 最主要的作用就是请求接口，拿到需要的数据，然后触发 mutation 修改状态。

其实这一步在组件中也可以实现。我看过一些方案，常见的是在组件内写一个请求方法，当请求成功，直接通过 this.$store.commit 方法触发 mutation 来更新状态，完全用不到 action。

难道 action 可有可无吗？

也不是，在特定场景下确实需要 action 的，这个会在下一篇说。

状态模块化（module）

前面讲过，Vuex 是单一状态树，所有状态存放在一个对象上。同时 Vuex 有自己的模块化方案，可以避免状态堆砌到一起，变的臃肿。

Vuex 允许我们将 store 分割成模块（module），每个模块拥有自己的 state、mutation、action。虽然状态注册在根组件，但是支持模块分割，相当于做到了与页面组件平级的“状态组件”。

为了区分，我们将被分割的模块称为子模块，暴露在全局的称为全局模块。

我们来看基础用法：

new Vuex.Store({
  modules: {
    user: {
      state: {
        uname: 'ruims'
      },
      mutation: {
        setName(state, name) {
          state.name = name
        }
      }
    }
  }
})
复制代码

上面定义了 user 模块，包含了一个 state 和一个 mutation。在组件中使用方法如下：

// 访问状态
this.$store.state.user.uname
// 更新状态
this.$store.commit('setName')
复制代码

大家发现了，访问子模块的 state 要通过 this.$store.state.[模块名称] 这种方式去访问，触发 mutation 则与全局模块一样，没有区别。

action 与 mutation 原理一致，不细说。

命名空间

上面说到，子模块触发 mutation 和 action 与全局模块一致，那么假设全局模块和子模块中都有一个名为 setName 的 mutation。在组件中触发，哪个 mutation 会执行呢？

经过试验，都会执行。官方的说法是：为了多个模块能够对同一 mutation 或 action 作出响应。

其实官方做的这个兼容，我一直没遇到实际的应用场景，反而因为同名 mutation 导致误触发带来了不少的麻烦。可能官方也意识到了这个问题，索引后来也为 mutation 和 action 做了模块处理方案。

这个方案，就是命名空间。

命名空间也很简单，在子模块中加一个 namespaced: true 的配置即可开启，如：

new Vuex.Store({
  modules: {
    user: {
      namespaced: true,
      state: {}
    }
  }
})
复制代码

开启命名空间后，触发 mutation 就变成了：

this.$store.commit('user/setName')
复制代码

可见提交参数由 '[mutation]' 变成了 '[模块名称]/[mutation]'。

模块化的槽点

上面我们介绍了 Vuex 的模块化方案，将单一状态树 store 分割成多个 module，各自负责本模块状态的存储和更新。

模块化是必要的，但是这个模块的方案，用起来总觉得有点别扭。

比如，总体的设计是将 store 先分模块，模块下在包含 state，mutation，action。

那么按照正常理解，访问 user 模块下 state 应该是这样的：

this.$store.user.state.uname
复制代码

但是实际 API 却是这样的：

this.$store.state.user.uname
复制代码

这个 API 仿佛是在 state 中又各自分了模块。我没看过源码，但从使用体验上来说，这是别扭一。

除 state 外，mutation，action 默认注册在全局的设计，也很别扭。

首先，官方说的多个模块对同一 mutation 或 action 作出响应，这个功能暂无找到应用场景。并且未配 namespace 时还要保证命名唯一，否则会导致误触发。

其次，用 namespace 后，触发 mutation 是这样的：

this.$store.commit('user/setName')
复制代码

这个明显是将参数单独处理了，为什么不是这样：

this.$store.user.commit('setName')
复制代码

总体感受就是 Vuex 模块化做的还不够彻底。

为什么吐槽

上面说的槽点，并不是为了吐槽而吐槽。主要是感觉还有优化空间。

比如 this.$store.commit 函数可以触发任何 mutation 来更改状态。如果一个组件复杂，需要操作多个子模块的状态，那么就很难快速的找出当前组件操作了哪些子模块，当然也不好做权限规定。

我希望的是，比如在 A 组件要用到 b, c 两个子模块的状态，不允许操作其他子模块，那么就可以先将要用到模块导入，比如这样写：

import { a, b } from this.$store
export default {
  methods: {
    test() {
      alert(a.state.uname) // 访问状态
      a.commit('setName')// 修改状态
    }
  }
}
复制代码

这样按照模块导入，查询和使用都比较清晰。