Redux verstehen: Ein umfassender Leitfaden für Einsteiger

Einführung: Was ist Redux und warum brauchen wir es?

Da Webanwendungen immer komplexer werden, wird die Zustandsverwaltung immer schwieriger. Wenn Sie sich jemals in einem Netz unvorhersehbarer Zustandsänderungen und schwer nachverfolgbarer Datenflüsse verstrickt haben, sind Sie nicht allein. Hier kommt Redux als Lebensretter ins Spiel.

Redux ist eine Zustandsverwaltungsbibliothek für JavaScript-Anwendungen, die für ihre Effektivität bekannt ist, insbesondere bei Verwendung mit React. Durch die Bereitstellung einer vorhersehbaren und zentralisierten Möglichkeit zur Verwaltung des Anwendungsstatus vereinfacht Redux den Prozess der Verfolgung, wie sich Daten im Laufe der Zeit ändern und wie verschiedene Teile Ihrer Anwendung miteinander interagieren.

Aber warum ist Redux notwendig? In jeder großen Anwendung können Zustandsänderungen an mehreren Stellen auftreten, sodass es schwierig ist, genau zu bestimmen, wo und wie ein bestimmtes Datenelement geändert wurde. Das Debuggen und Warten solcher Anwendungen kann zum Albtraum werden. Redux begegnet diesen Herausforderungen, indem es den gesamten Anwendungsstatus an einem einzigen, zentralen Ort namens Store speichert. Dieser zentralisierte Ansatz vereinfacht nicht nur die Zustandsverwaltung, sondern verbessert auch die Vorhersehbarkeit und Testbarkeit Ihrer Anwendung.

Dieser Leitfaden nimmt Sie mit auf eine detaillierte Reise durch Redux, vom Verständnis seiner Kernkonzepte bis hin zur Einrichtung und Verwendung in einer React-Anwendung. Am Ende dieses Artikels haben Sie ein solides Verständnis von Redux und sind gut gerüstet, um es in Ihren Projekten anzuwenden.

Kernkonzepte von Redux

Um Redux wirklich zu verstehen, ist es wichtig, sich mit drei grundlegenden Konzepten vertraut zu machen: dem Store, den Aktionen und den Reduzierern. Lassen Sie uns tiefer in jedes dieser Konzepte eintauchen.

1. Der Laden: Die einzige Quelle der Wahrheit

Das Herzstück von Redux ist der Store, ein zentralisiertes Repository, das den gesamten Status Ihrer Anwendung speichert. Der Store ist die Single Source of Truth für die Daten Ihrer App. Egal wie groß oder komplex Ihre Anwendung wird, der gesamte Status wird an einem Ort gespeichert, was die Verwaltung und das Debuggen erleichtert.

Stellen Sie sich den Store als ein riesiges JavaScript-Objekt vor, das alle Informationen enthält, die Ihre Anwendung zum Funktionieren benötigt. Ob Benutzerdaten, UI-Status oder Serverantworten, alles wird in diesem Objekt gespeichert. Dieser zentralisierte Ansatz steht im Gegensatz zur traditionellen Methode der lokalen Verwaltung des Zustands innerhalb einzelner Komponenten, was zu Inkonsistenzen und Schwierigkeiten bei der Verfolgung von Zustandsänderungen führen kann.

Der Speicher in Redux ist unveränderlich, was bedeutet, dass ein einmal festgelegter Status nicht direkt geändert werden kann. Stattdessen wird immer dann ein neuer Zustand erstellt, wenn eine Änderung erforderlich ist. Diese Unveränderlichkeit ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Vorhersagbarkeit in Ihrer Anwendung, da sie sicherstellt, dass jede Zustandsänderung beabsichtigt und nachvollziehbar ist.

2. Aktionen: Beschreiben, was passiert ist

Aktionen in Redux sind einfache JavaScript-Objekte, die ein Ereignis oder eine Änderung in der Anwendung beschreiben. Sie sind wie Boten, die Informationen darüber übermitteln, was in der App passiert ist. Jede Aktion verfügt über eine Type-Eigenschaft, die die Art der Aktion definiert, und optional über eine Payload-Eigenschaft, die alle zusätzlichen Daten im Zusammenhang mit der Aktion enthält.

In einer Aufgabenlistenanwendung kann eine Aktion beispielsweise das Hinzufügen eines neuen Aufgabeneintrags, die Vervollständigung eines vorhandenen Eintrags oder das Löschen eines Eintrags darstellen. Jede dieser Aktionen hätte einen eindeutigen Typ, wie zum Beispiel ADD_TODO, TOGGLE_TODO oder DELETE_TODO, und könnte zusätzliche Daten wie die ID oder den Text der Aufgabe enthalten.

Aktionen werden an das Geschäft gesendet, wo sie von Reduzierern verarbeitet werden (auf die wir als Nächstes eingehen). Indem Sie klar definieren, was in Ihrer Anwendung passiert ist, tragen Aktionen dazu bei, einen klaren und verständlichen Fluss von Datenänderungen aufrechtzuerhalten.

3. Reduzierer: Definieren, wie sich der Zustand ändert

Reducer sind reine Funktionen in Redux, die definieren, wie sich der Status der Anwendung als Reaktion auf eine Aktion ändern soll. Sie nehmen den aktuellen Zustand und eine Aktion als Argumente und geben einen neuen Zustand zurück. Der Begriff „reine Funktion“ bedeutet, dass die Ausgabe des Reduzierers nur von seinen Eingaben (dem aktuellen Zustand und der Aktion) abhängt und dass er keine Nebenwirkungen erzeugt, wie z. B. das Ändern externer Variablen oder das Durchführen asynchroner Operationen.

In Redux sind Reduzierer für die tatsächlichen Statusaktualisierungen verantwortlich. Wenn eine Aktion ausgelöst wird, übergibt Redux den aktuellen Status und die Aktion an den entsprechenden Reduzierer, der dann den neuen Status berechnet und zurückgibt. Dieser Prozess stellt sicher, dass sich der Zustand vorhersehbar und nachvollziehbar ändert.

Ein Reduzierer für eine Aufgabenlistenanwendung könnte beispielsweise so aussehen:

function todoReducer(state = [], action) {
  switch (action.type) {
    case 'ADD_TODO':
      return [...state, action.payload];
    case 'TOGGLE_TODO':
      return state.map(todo =>
        todo.id === action.payload.id
          ? { ...todo, completed: !todo.completed }
          : todo
      );
    default:
      return state;
  }
}

In this example, the todoReducer handles two types of actions: ADD_TODO and TOGGLE_TODO. Depending on the action type, it either adds a new todo item to the state or toggles the completed status of an existing item. The reducer always returns a new state object, ensuring that the original state remains unchanged.

Setting Up and Using Redux: A Detailed Step-by-Step Guide

Now that we've covered the core concepts of Redux, it's time to see how they come together in a real-world application. In this section, we'll walk through the process of setting up and using Redux in a simple React application.

Step 1: Install Redux and Related Packages

The first step in using Redux is to install the necessary packages. Redux itself is a standalone library, but when used with React, you'll also want to install react-redux, a package that provides bindings to integrate Redux with React components.

To install Redux and React-Redux, open your terminal and run the following command in your project directory:

npm install redux react-redux

This command installs both redux and react-redux, which we'll use to connect our React components to the Redux store.

Step 2: Create the Store

Once Redux is installed, the next step is to create the store. The store holds the application's state and provides methods for dispatching actions and subscribing to state changes.

In this example, we'll create a store for a simple todo list application. Start by creating a reducer function that will handle the state changes:

import { createStore } from 'redux';

// This is our reducer function
function todoReducer(state = [], action) {
  switch (action.type) {
    case 'ADD_TODO':
      return [...state, action.payload];
    case 'TOGGLE_TODO':
      return state.map(todo =>
        todo.id === action.payload.id
          ? { ...todo, completed: !todo.completed }
          : todo
      );
    default:
      return state;
  }
}

// Create the store
const store = createStore(todoReducer);

In this code, the todoReducer function handles two types of actions: ADD_TODO for adding a new todo item and TOGGLE_TODO for toggling the completed status of an item. The createStore function from Redux is used to create the store, passing in the todoReducer as an argument.

Step 3: Define Actions and Action Creators

Actions are essential in Redux as they describe what happened in the application. However, manually creating action objects every time you want to dispatch an action can become cumbersome. This is where action creators come in. Action creators are functions that return action objects.

Let's define an action creator for adding a todo item:

function addTodo(text) {
  return {
    type: 'ADD_TODO',
    payload: { id: Date.now(), text, completed: false }
  };
}

The addTodo function takes a text argument and returns an action object with a type of ADD_TODO and a payload containing the todo item data. This action creator simplifies the process of dispatching actions, making the code more readable and maintainable.

You can also define other action creators, such as toggleTodo, for toggling the completed status of a todo item:

function toggleTodo(id) {
  return {
    type: 'TOGGLE_TODO',
    payload: { id }
  };
}

Step 4: Dispatch Actions to Update State

With the store and actions in place, you can now dispatch actions to update the state. Dispatching an action is how you inform Redux that something happened in the application, triggering the appropriate reducer to update the state.

Here's how you can dispatch actions to add and toggle todo items:

store.dispatch(addTodo('Learn Redux'));
store.dispatch(addTodo('Build an app'));
store.dispatch(toggleTodo(1621234567890));

When you dispatch the addTodo action, Redux calls the todoReducer with the current state and the action, and the reducer returns a new state with the added todo item. Similarly, when you dispatch the toggleTodo action, the reducer updates the completed status of the specified todo item.

Step 5: Access and Subscribe to State Changes

To read the current state of the application, you can use the getState method provided by the store. This method returns the entire state object stored in the Redux store:

console.log(store.getState());
// Output: [{ id: 1621234567890, text: 'Learn Redux', completed: true }, 
//          { id: 1621234567891, text: 'Build an app', completed: false }]

In addition to reading the state, you can also subscribe to state changes using the subscribe method. This method allows you to execute a callback function whenever the state changes, making it useful for updating the UI or performing other side effects in response to state updates:

const unsubscribe = store.subscribe(() => {
  console.log('State updated:', store.getState());
});

When you're done subscribing to state changes, you can unsubscribe by calling the function returned by subscribe:

unsubscribe();

Step 6: Connect Redux to React Components

To integrate Redux with React, you need to connect your React components to the Redux store. This is where the react-redux package comes into play, providing the Provider, useSelector, and useDispatch utilities.

Start by wrapping your entire application in a Provider component, passing the Redux store as a prop. This makes the Redux store available to all components in your React app:

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
import { Provider } from 'react-redux';
import { createStore } from 'redux';
import App from './App';
import todoReducer from './reducers';

// Create the Redux store
const store = createStore(todoReducer);

ReactDOM.render(
  <Provider store={store}>
    <App />
  </Provider>,
  document.getElementById('root')
);

Next, use the useSelector and useDispatch hooks to connect your components to the Redux store. useSelector allows you to access the state, while useDispatch allows you to dispatch actions:

import React from 'react';
import { useSelector, useDispatch } from 'react-redux';
import { addTodo, toggleTodo } from './actions';

function TodoList() {
  const todos = useSelector(state => state);
  const dispatch = useDispatch();

  const handleAddTodo = (text) => {
    dispatch(addTodo(text));
  };

  const handleToggleTodo = (id) => {
    dispatch(toggleTodo(id));
  };

  return (
    <div>
      <button onClick={() => handleAddTodo('New Todo')}>Add Todo</button>
      <ul>
        {todos.map(todo => (
          <li
            key={todo.id}
            onClick={() => handleToggleTodo(todo.id)}
            style={{ textDecoration: todo.completed ? 'line-through' : 'none' }}
          >
            {todo.text}
          </li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default TodoList;

In this example, the TodoList component displays a list of todo items, with the ability to add new items and toggle their completion status. The useSelector hook retrieves the state from the Redux store, while the useDispatch hook allows the component to dispatch actions.

By connecting your React components to Redux in this way, you can ensure that your application's state is managed consistently and predictably.

Best Practices and Common Pitfalls

While Redux is a powerful tool for managing state in complex applications, it also comes with its own set of best practices and potential pitfalls. Understanding these will help you avoid common mistakes and make the most of Redux in your projects.

Best Practices

• Keep Your State Normalized: In large applications, it's essential to keep your state normalized, meaning that you avoid nesting data too deeply. Instead of storing entire objects within other objects, store only the references (e.g., IDs) and keep the actual objects in a separate, flat structure. This approach simplifies state updates and prevents unnecessary data duplication.
• Use Action Creators: Action creators are functions that return action objects. They not only make your code more readable but also allow you to modify the structure of actions later without changing the code that dispatches them. Always use action creators instead of directly creating action objects in your components.
• Use Immutable Update Patterns: Redux relies on immutability, meaning that state objects should never be modified directly. Instead, always return new objects when updating the state in reducers. You can use tools like the spread operator (...) or utility libraries like Immutable.js or Immer to help with this.
• Keep Reducers Pure: Reducers should be pure functions, meaning that they should only depend on their arguments and not produce side effects, such as modifying external variables or making API calls. This purity ensures that your state changes are predictable and easy to test.
• Split Your Reducers: As your application grows, so will your state. Instead of having one large reducer that handles everything, split your reducers into smaller, more manageable functions, each responsible for a specific part of the state. Redux provides a combineReducers function to help you merge these smaller reducers into a single root reducer.
• Use Middleware for Side Effects: Redux is designed to be a synchronous state container, but many applications need to handle asynchronous actions, such as API calls. To manage these side effects, use middleware like redux-thunk or redux-saga, which allows you to handle asynchronous actions in a clean and maintainable way.

Common Pitfalls to Avoid

• Overusing Redux: Not every piece of state needs to be stored in Redux. While Redux is great for managing application-wide state, it's overkill for local UI state that doesn't need to be shared across components. For example, the state of a dropdown menu or a modal window is better managed with React's built-in useState hook.
• Mutating State Directly: One of the most common mistakes in Redux is directly mutating the state object in reducers. Doing so can lead to subtle bugs and make your application unpredictable. Always return a new state object instead of modifying the existing one.
• Putting Everything in One Reducer: While it's possible to manage your entire application's state with a single reducer, doing so will quickly become unmanageable as your application grows. Instead, break down your state into smaller pieces and create a reducer for each piece. Use combineReducers to merge them into a single root reducer.
• Ignoring the Redux DevTools: Redux DevTools is an invaluable tool for debugging and understanding how your state changes over time. It allows you to inspect every action that is dispatched, view the current state, and even "time travel" by replaying actions. Make sure to integrate Redux DevTools into your development environment.
• Not Handling Side Effects Properly: Redux is designed to be a synchronous state container, but most applications need to deal with asynchronous actions, such as API calls. If you handle these side effects within reducers or actions, you break the purity of your functions and make your code harder to test and maintain. Instead, use middleware like redux-thunk or redux-saga to manage side effects.

Conclusion and Next Steps

In this comprehensive guide, we've covered the fundamentals of Redux, from its core concepts to setting up and using it in a simple React application. Redux is a powerful tool for managing state in complex applications, but it also comes with its own learning curve and best practices.

Durch das Verständnis des Speichers, der Aktionen und Reduzierer können Sie den Status Ihrer Anwendung steuern und sicherstellen, dass sie sich vorhersehbar und konsistent verhält. Mit der bereitgestellten Schritt-für-Schritt-Anleitung sollten Sie nun in der Lage sein, Redux in Ihren eigenen Projekten einzurichten und mit der Statusverwaltung wie ein Profi zu beginnen.

Redux ist jedoch ein umfangreiches Thema mit vielen erweiterten Funktionen und Anwendungsfällen. Um Ihr Verständnis zu vertiefen, sollten Sie Folgendes erkunden:

• Middleware: Erfahren Sie, wie Sie mit Middleware wie Redux-Thunk und Redux-Saga mit asynchronen Aktionen und Nebenwirkungen umgehen.
• Redux Toolkit: Vereinfachen Sie die Redux-Entwicklung mit dem Redux Toolkit, einer Reihe von Tools und Best Practices, die die Arbeit mit Redux einfacher und effizienter machen.
• Testen von Redux-Anwendungen: Erfahren Sie, wie Sie Unit-Tests für Ihre Reduzierer, Aktionen und verbundenen Komponenten schreiben.
• Erweiterte Muster: Entdecken Sie erweiterte Redux-Muster, z. B. den Umgang mit komplexen Zustandsformen, die Optimierung der Leistung und die Integration von Redux mit anderen Bibliotheken.
• Community und Ressourcen: Treten Sie der Redux-Community bei, lesen Sie die offizielle Dokumentation und erkunden Sie Online-Tutorials und -Kurse, um weiter zu lernen.

Denken Sie daran, dass die Beherrschung von Redux Zeit und Übung erfordert. Je mehr Sie damit arbeiten, desto wohler werden Sie sich fühlen. Experimentieren Sie weiter, lernen Sie weiter.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonRedux verstehen: Ein umfassender Leitfaden für Einsteiger. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!