3.1 用reducer来管理复杂状态

问题

很多React组件都很简单。它们执行一些简单操作，例如渲染一段HTML，或许也展示一些属性。

然而，有些组件可能复杂得多。它们需要管理多个内部状态。例如，如图3-1所示的是一个简单的数字游戏。

该组件在网格中展示了一些数字方块和一个空网格。用户可以通过单击空网格旁边的数字方块来对方块进行移动。通过这种方式，用户可以不断重新排列数字方块，直到它们按照从1到8的顺序排列。

该组件渲染的页面元素并不多，但它还需要处理一些相当复杂的逻辑和数据。例如，组件需要记录方块的位置，需要判断用户是否可以移动给定的方块，需要知道如何移动方块，需要判断游戏是否完成。组件还需要做一些其他事情，比如通过重新打乱方块来重置游戏。

我们可以在组件内部实现这些代码的编写，但是测试会比较困难。你可以使用React Testing Library，但它可能有点大材小用了，因为大多数代码与渲染HTML几乎没有关系。

解决方案

如果你的组件有复杂的内部状态，或者需要用复杂的方式来管理状态，那么可以考虑使用reducer。

reducer是一个接受两个参数的函数：

·一个用于表示给定状态的对象或数组

·一个用于描述你将如何修改状态的动作（action）

我们给reducer函数传递状态对象，然后它会返回一个新状态的副本。

action参数可以是你想要的任何参数，但通常action会有一个名为type的字符串属性，以及一个名为payload的带有附加信息的属性。你可以将type视为命令的名称，将payload视为命令的参数。

例如，如果我们将数字方块的位置编号为从0（左上角）到8（右下角），那么我们可以用如下命令告诉reducer移动位于左上角的方块：

我们需要一个定义游戏所有内部状态的对象或数组。此处使用一个简单的字符串数组：

它将表示数字方块的布局如下：

然而，更灵活的方法是用一个对象来管理状态，这个对象有一个包含当前布局的items属性：

为什么要使用对象来管理状态呢？因为它将允许reducer返回更多状态值，比如游戏是否完成：

在确定了move的action，和返回状态的数据结构后，下面我们可以着手创建测试代码了：

在第一个测试用例中，我们在一个状态中记录方块的位置信息。然后我们检查reducer是否在新的状态中返回新的位置信息。

在第二个测试用例中，我们移动两个方块，然后通过complete属性来告诉我们游戏已经结束。

现在，reducer代码已经相当长了：

我们的reducer目前只识别一个action：move。GitHub仓库上本例的完整代码（ https://oreil.ly/q85H3 ）还包括shuffle和reset这两个action。仓库还提供了一组更详尽的测试（ https://oreil.ly/yRNyU ），我们写之前的代码时用到过。

但是，这些代码都不包括任何React组件。它是纯粹的JavaScript代码，因此可以被完全独立地创建和测试。

在reducer中生成一个新对象来表示新状态时，要小心确保每个新状态完全独立于之前的状态。

现在是时候用useReducer Hook将我们的reducer连接到React组件中了：

尽管我们的拼图组件执行的操作相当复杂，但实际的React代码却相对较短。

useReducer接受一个reducer函数和一个初始状态，并返回一个具有两个元素的数组：

·数组中的第一个元素是reducer的当前状态；

·第二个元素是一个dispatch函数，它允许我们向reducer发送action（动作）。

我们通过遍历state.items数组中的字符串来显示数字方块。

如果用户单击位置i的方块，我们就向reducer发送一个move命令：

React组件并不知道如何移动方块，甚至不知道自己是否能移动方块。React组件会将action发送给reducer。

如果move动作移动了一个方块，组件将根据新的位置信息重新渲染组件。如果游戏完成了，组件将通过state.complete的值来获取到是否完成的标志位。

我们还添加了两个按钮来运行shuffle和reset动作（在前边的代码中省略了），你可以在GitHub仓库（ https://oreil.ly/WmZ18 ）中找到它们。

现在已经完成了组件的功能，让我们来试一试。当我们第一次加载组件时，它处于初始状态，如图3-2所示。

如果我们单击标签为7的方块，它就会移动到空白格中（如图3-3所示）。

单击SHUFFLE按钮，reducer会随机重新排列方块，如图3-4所示。

如果我们单击RESET，拼图就会变成完成状态的位置，弹出“Complete!”文本（如图3-5所示）。

我们将所有的复杂性都隐藏在reducer函数中了，我们可以单独对其进行测试，而且React组件的易用性和可维护性也很好。

讨论

reducer是管理复杂性的一种方法。你可以考虑在以下两种情况下使用它：

·你有大量的内部状态需要管理。

·你需要复杂的逻辑来管理组件的内部状态。

如果其中任何一种情况成立，那么reducer可以很大程度地降低代码管理的难度。

但是，对于非常小的组件来说，使用reducer时要小心。如果你的组件的状态很简单，逻辑很少，使用reducer反而会增加复杂性。

有时候，即使你的状态很复杂，也可以采用reducer之外的其他方法。例如，如果要捕获和验证表单中的数据，最好创建一个验证表单组件（请参阅本书3.3节）。

你需要确保reducer没有任何副作用。例如，避免进行会更新服务器的网络调用。如果你的reducer有副作用，那么它很可能会崩溃。React有时可能会在开发模式下偷偷地调用你的reducer，以确保没有副作用产生。如果你正在使用reducer并注意到React在渲染组件时两次调用你的代码，这意味着React正在检查异常行为。

在这些条件下，reducer是降低系统复杂度十分有效的工具。reducer与Redux等库紧密结合，可以方便地进行复用，简化了组件的结构，并且使得React代码更易于测试。

你可以从GitHub网站（ https://oreil.ly/q85H3 ）下载本解决方案的源代码。 4oQ6pi3VTwtbsWxfhd7m6FeAV1MEjFXeoF2R/FKUm+0rVAbe6gO9Kep2BDS5vCoj