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。

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

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。

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。

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:

<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

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 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

function asyncAdd(){
    store.dispatch('asyncAdd')
}

代码执行的效果如下:

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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。

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

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!

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