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redux 为什么要把 reducer 设计成纯函数

2024-10-25 45

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简介： Redux 中的 Reducer 被设计为纯函数，以确保其可预测性和可测试性。纯函数仅依赖输入参数，无副作用，便于调试和维护，支持数据流的清晰追踪，利于状态管理。

可预测性
- 定义：纯函数是指对于相同的输入，总是返回相同的输出，并且没有任何副作用。在Redux中，reducer被设计成纯函数是为了保证状态更新的可预测性。
- 示例：假设我们有一个简单的reducer来处理计数器的增减操作。
```
const counterReducer = (state = 0, action) => {
       
  switch (action.type) {
       
      case 'INCREMENT':
          return state + 1;
      case 'DECREMENT':
          return state - 1;
      default:
          return state;
  }
};
```
- 当传入{type: 'INCREMENT'}这个action时，reducer总是会在当前状态的基础上加1。这种可预测性使得开发者能够清楚地知道状态是如何根据action进行更新的，方便调试和测试。因为不管在什么环境下，只要输入的state和action相同，reducer的输出就相同。
便于测试
- 单元测试友好：纯函数的特性使得reducer非常容易进行单元测试。因为可以简单地提供输入（初始状态和action），然后验证输出是否符合预期。
- 示例：使用Jest测试上述的counterReducer。
```
test('counterReducer increments the state correctly', () => {
       
  const initialState = 0;
  const action = {
       type: 'INCREMENT'};
  const newState = counterReducer(initialState, action);
  expect(newState).toBe(1);
});
```
- 可以很方便地编写多个测试用例来覆盖reducer的各种行为，比如递减操作、不匹配action类型等情况。由于reducer没有外部依赖（如网络请求、读取本地存储等），测试环境容易搭建，并且测试结果稳定可靠。
时间旅行调试（Time - Travel Debugging）
- 状态回溯：Redux结合一些开发者工具（如Redux DevTools）支持时间旅行调试。这是因为reducer是纯函数，每次状态更新都可以被记录下来。
- 工作原理：在调试过程中，可以回溯到应用程序的任何前一个状态。因为每个状态都是通过纯函数（reducer）根据之前的状态和action计算得出的，所以可以很容易地重现过去的状态。例如，在一个复杂的表单应用中，如果用户填写了多个字段后出现错误，通过时间旅行调试可以查看每一个字段填写后状态的变化情况，而这依赖于reducer的纯函数特性来准确地还原状态。
状态的一致性和引用透明性
- 引用透明性：纯函数具有引用透明性，这意味着可以用函数的返回值替换函数调用，而不会改变程序的行为。在Redux中，这保证了状态树的一致性。
- 示例：假设在一个复杂的应用中有多个组件都依赖于同一个状态切片，并且这个状态切片是通过reducer更新的。由于reducer是纯函数，当状态更新时，所有依赖该状态的组件都可以基于新的、一致的状态进行重新渲染。不会出现因为reducer的不可预测行为（如修改外部变量等）导致不同组件看到不同状态的情况。这有助于维护整个应用状态的稳定性和正确性。

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