理解Flux架构

Flux是Facebook推出的一种组织web应用开发的架构思想，它的基本思想很简单：在你的应用中，数据应该是单向流动的。这种思想可以被称为”单向数据流”，你也可以把它想象成一条鲨鱼：因为鲨鱼永远只能向前游动。到目前为止，Facebook自己推出了Flux实践的例子，同时至少有6个JS库进行了Flux架构的实现。在本文中，我们谈到的Flux，特指Facebook实现的Flux。

一个Flux的例子

为了真正理解Flux，我们还是从一个最基本的Todo应用开始。当然，你也可以从Facebook的Flux仓库中找到这个例子。

加载ToDo项目

当应用开始启动时，

ToDoApp

这个React组件会从

ToDoStore

中获取并展示数据。

ToDoStore

则完全不会意识到

ToDoApp

的存在。如果你把这个组件想象成一个视图，

ToDoStore

则可以看做模型，那么到目前为止，Flux看起来和传统的MVC也没有什么差别。

// 将初始化数据载入应用中：
// ...
/**
* 从ToDoStore种获取当前的TODO数据
*/
function getTodoState() {
return {
allTodos: TodoStore.getAll(),
areAllComplete: TodoStore.areAllComplete()
};
}

var TodoApp = React.createClass({

getInitialState: function() {
return getTodoState();
},

// ...

在这个简单的例子中，我们将不去关心ToDoStore如何载入初始数据。

创建一个新的ToDo项目

ToDoApp组件中包含一个表单用于创建一个新的ToDo项目。当一个用户提交这个表单时，它将启动一个Flux系统种的数据流，具体流程如上图所示：步骤1，组件将通过调用回调函数来处理表单提交这个事件：

// 通过调用 `_onSave` 回调函数来存储一个新的ToDo项目
// ...
var Header = React.createClass({

/**
* @return {object}
*/
render: function() {
return (
<header id="header">
<h1>todos</h1>
<TodoTextInput
id="new-todo"
placeholder="What needs to be done?"
onSave={this._onSave}
/>
</header>
);
},
// ...

步骤2，组件的回调函数将会调用

ToDoActionCreator

中的一个方法：

// `_onSave`回调函数将会调用`TodoActions`方法来创建一个新的action
// ...
/**
* 事件处理函数在TodoTextInput中被调用
* TosoTextInput在这个定义，并可以在多个地方，以多种方式使用
* @param {string} text
*/
_onSave: function(text) {
if (text.trim()){
TodoActions.create(text);
}
}

3.步骤3，ToDoActionCreator创建一个TODO_CREATE类型的action：

// `create`方法创建一个`TODO_CREATE`类型的action
// ...
var TodoActions = {

/**
* @param  {string} text
*/
create: function(text) {
AppDispatcher.handleViewAction({
actionType: TodoConstants.TODO_CREATE,
text: text
});
},
// ...

步骤4，action被传递给派发器
步骤5，派发器将这个action传递给所有来自Store中的注册回调函数：

// `handleViewAction`将action派发给所有的存储
// ...
var Dispatcher = require('flux').Dispatcher;
var assign = require('object-assign');

var AppDispatcher = assign(new Dispatcher(), {

/**
* 一个视图和派发器之间的连接函数，将action视作一个视图action。另一个变量可以是handleServerAction。
* @param  {object}
*/
handleViewAction: function(action) {
this.dispatch({
source: 'VIEW_ACTION',
action: action
});
}
});
// ...

6.步骤6，ToDoStore中包含一个注册的回调函数来监听TODO_CREATE action，并更新相应的数据。

// TodoStore中包含一个对应`TODO_CREATE` action的回调函数
// ...
/**
* Create a TODO item.
* @param  {string} ToDo项目的内容
*/
function create(text) {
//
// 使用一个当前的时间戳 + 随机数来替代真实的id
var id = (+new Date() + Math.floor(Math.random() * 999999)).toString(36);
_todos[id] = {
id: id,
complete: false,
text: text
};
}

// 处理所有的数据更新
AppDispatcher.register(function(payload) {
var action = payload.action;
var text;

switch(action.actionType) {
case TodoConstants.TODO_CREATE:
text = action.text.trim();
if (text !== '') {
create(text);
}
break;
// ...

7.步骤7，ToDoStore在更新相应数据之后触发一个change事件：

// TodoStore 在处理完action之后触发一个`change`事件
// ...
// 处理所有的更新
AppDispatcher.register(function(payload) {
var action = payload.action;
var text;

switch(action.actionType) {
case TodoConstants.TODO_CREATE:
text = action.text.trim();
if (text !== '') {
create(text);
}
break;
// ...

default:
return true;
}

// 在触发一个UI change之后通常需要调用这个方法。在每一个视图变化之后我们需要触发一个UI change，因此我们在这个调用这个方法来减少重复的代码。为了确保上述内容的进行，我们需要一个默认的方法。

TodoStore.emitChange();

return true;
});
// ...

8.步骤8，ToDoApp组件监听来自ToDoStore的change事件，然后根据ToDoStore种的最新数据来重新渲染UI

// 这个组件通过调用`_onChange`回调函数来监听change事件
// ...
var TodoApp = React.createClass({

getInitialState: function() {
return getTodoState();
},

componentDidMount: function() {
TodoStore.addChangeListener(this._onChange);
},

componentWillUnmount: function() {
TodoStore.removeChangeListener(this._onChange);
},
// ...
/**
* 用于处理来自TodoStore中的`change`事件的方法
*/
_onChange: function() {
this.setState(getTodoState());
}
// ...

Flux vs. MVC

Flux被认为是MVC模式的一种替代方案。在Flux的文档中将其解释为“一种使用单向数据流而不是MVC”的应用架构模式。将Flux和MVC相比，你需要理解下面三点：在JavaScript的世界中，“MVC”意味着”MV*”
Flux并不会比MV*要简单
相较于MV*，Flux模式中的代码更具有可预测性
在JavaScript的世界中，“MVC”意味着”MV*”为了类比Flux和MVC，我们需要先理解MVC究竟是什么东西。在著名的ToDoMVC项目中，至少有15种JavaScript框架的例子，但是其中没有一个例子是严格实现了”模型，视图，控制器”的设计模式。比如说Backbone.js：它其中包含模型和视图，但是是否存在控制器这个问题却一直饱受争议。在许多JavaScript框架中，控制器的角色一般都融入了模型或者视图中，对于JavaScript框架来说还有其他更重要的角色，比如说一个路由。当我们在使用”MVC”或者”MV*”来描述一个JavaScript架构时，一般来说指的是将数据层逻辑和用户界面逻辑分开来考虑。数据存储抽象为”模型”，而数据呈现和用户交互抽象为”视图”。应用运行的流程一般来说是这样的：视图从模型获取数据，展示给用户。用户和界面发生交互。这些交互触发了视图去更新存储在模型中的数据，同时触发一次视图更新。

Flux并不比MV*要简单用Facebook自己的话来说，”MVC不具有可扩展性”，并同时以下面的图作为佐证：

上面这张图让MVC看起来很让人疑惑 – 居然有这么多的箭头！看起来Flux似乎要更简单一些不是吗？但是Facebook却在Flux流程图种将复杂度大大减小，如下所示：

如果要实现一个大型的Flux应用，流程图并不简单，如下所示：

相比MVC，Flux并不简单。但是其中有一点关键的不同之处在于：Flux中所有的箭头都指向同一个方向。Flux中的代码更具有可预测性虽然Flux并不比MVC简单，但是Flux图表种的可预测性要大大高于MVC图表。Flux种的派发器确保了系统中一次只会有一个action流。如果一个action还没有处理完，那么这时再派发一个action将会触发一个错误：这是使得代码可预测性提高的另一种方式。它促使开发者能够开发出让数据源之间的交互变得简单的代码。派发器也能让开发者指明回调函数执行的顺序，其中会使用

waitFor

方法来告诉回调函数依次执行。在Facebook实现的Flux代码种，你可以明确的看到引发数据变化的部分。每一个store都包含一系列它所监听的action：

// 这个例子表明了store监听的action
// ...
ThreadStore.dispatchToken = ChatAppDispatcher.register(function(payload) {
var action = payload.action;

switch(action.type) {

case ActionTypes.CLICK_THREAD:
_currentID = action.threadID;
_threads[_currentID].lastMessage.isRead = true;
ThreadStore.emitChange();
break;

case ActionTypes.RECEIVE_RAW_MESSAGES:
ThreadStore.init(action.rawMessages);
ThreadStore.emitChange();
break;

default:
// 默认的逻辑
}

});
// ...

在上面这个例子中，ThreadStore监听CLICK_THREAD action，和RECEIVE_RAW_MASSAGES action。如果store没有按照预期那样更新，register回调函数将进行一些调试工作。我们可以打印出接收到的任何action，并监视它们的数据荷载(payload of data)。与之类似，每一个组件都包含一个它所监听的store的列表：

function getStateFromStores() {
return {
threads: ThreadStore.getAllChrono(),
currentThreadID: ThreadStore.getCurrentID(),
unreadCount: UnreadThreadStore.getCount()
};
}

var ThreadSection = React.createClass({

getInitialState: function() {
return getStateFromStores();
},

componentDidMount: function() {
ThreadStore.addChangeListener(this._onChange);
UnreadThreadStore.addChangeListener(this._onChange);
},

componentWillUnmount: function() {
ThreadStore.removeChangeListener(this._onChange);
UnreadThreadStore.removeChangeListener(this._onChange);
},
// ...

在上面的代码种，我们可以看到ThreadSection组件监听来自ThreadStore和UnreadThreadStore种的变化。如果我们持续使用这个方法，我们可以保证没有其他的数据来源会影响组件的行为。Flux将数据的发送和数据的接收分开，因此当你调试应用时，你可以轻松地看到数据的流向，并找出错误究竟发生在哪里。

Flux的难点

没有哪一种模式是完美无缺的，Flux也一样。一般来说，它有以下几个缺点：代码编写更加模板化
移植现有代码比较困难
单元测试难以进行
为了处理数据流，在Flux应用种我们需要添加更多的文件和代码。和为Flux应用中已经存在的一个数据源添加代码相比，我们为应用添加一个新的数据源将是一件无比痛苦的事情。在将来我们或许可以使用生成器是的Flux代码的设施变得简单。尝试Flux最简单的方式是开启一个新项目。在新项目种，要将其他的部分移植到Flux架构将是一件非常有挑战的事情。运用从本文和Flux文档中学到的知识，你完全可以像Facebook和其他使用Flux的公司一样，将Flux架构运用到你的项目中。当你将现有项目移植到Flux架构时，你可以每次为Flux架构添加一个数据源。然而，在尝试使用Flux管理一块数据时，你需要考虑有多少组件会使用这块数据。如果这块数据在大部分的组件中都有被使用，那么将这块数据移植到Flux中将是一件复杂的工作。当你初次尝试Flux时，你应该先用一些独立的数据块作为练习。在Flux中，你的组件开始依赖ActionCreators以及Store，以及其他的依赖项目。这将使得编写单元测试异常复杂。如果你在应用种将Store的交互严格限制在顶级的”controller”上，那么你可以对子组件进行单元测试而无需担心Stores。如果你要测试那些需要发送Actions以及监听Stores的组件，我们需要模拟一些Store种方法，或者模拟Actions和Stores用于接收数据的API。

开始尝试Flux了吗?

如果你还没有开始使用Flux，希望本文能够为你提供一些入门指引，并让你开始使用Flux组织你的项目。=========== 本文参考自What is the Flux Application Architecture?，原文地址https://medium.com/brigade-engineering/what-is-the-flux-application-architecture-b57ebca85b9e