Vuex 插件机制深度剖析与实战演练
各位同学，欢迎来到今天的 Vuex 插件机制讲座！我是你们的老朋友，今天咱们要聊聊 Vuex 这个状态管理利器里一个非常强大的功能：插件（Plugins）。
Vuex 插件就像是给 Vuex 核心功能打的“补丁”，或者说是给 Vuex 增加的“外挂”。 它们能让你在 Vuex 的核心流程之外，执行一些自定义的逻辑，比如日志记录、数据持久化、甚至可以用来实现一些高级的状态管理模式。 别慌，听起来高大上，其实理解起来很简单。
插件机制：Vuex 的扩展引擎
Vuex 插件机制的核心思想是利用 函数式编程 的特性，通过一系列的函数调用，在 Vuex 的核心流程中插入自定义的逻辑。 简单来说，就是在 Vuex 初始化的时候，允许你传入一个或多个函数，这些函数会接收到 Vuex 的 store 实例作为参数，然后你就可以在这些函数里为所欲为了。
1. 插件的注册
Vuex 插件的注册非常简单，只需要在创建 Vuex store 实例时，通过 plugins 选项传入一个数组，数组中的每个元素都是一个插件函数。
import Vuex from 'vuex'
import Vue from 'vue'
Vue.use(Vuex)
const myPlugin = (store) => {
// 在这里编写你的插件逻辑
console.log('插件被调用了！')
store.subscribe((mutation, state) => {
console.log('Mutation:', mutation.type, mutation.payload);
console.log('State:', state);
})
}
const store = new Vuex.Store({
state: {
count: 0
},
mutations: {
increment(state) {
state.count++
}
},
plugins: [myPlugin]
})
export default store在这个例子中， myPlugin 就是一个简单的 Vuex 插件。它接收 store 实例作为参数，并在控制台打印一条消息，然后监听所有的 mutation，打印 mutation 类型和 payload，以及当前 state。
2. 插件函数的参数
插件函数接收一个 store 实例作为参数，通过这个 store 实例，你可以访问到 Vuex 的所有核心功能：
store.state: 访问 Vuex 的 state 对象。store.getters: 访问 Vuex 的 getters 对象。store.commit: 提交 mutations。store.dispatch: 分发 actions。store.subscribe(callback): 订阅 mutations。callback会在每次 mutation 完成后被调用，接收 mutation 对象和 state 对象作为参数。store.subscribeAction(callback): 订阅 actions。callback会在每次 action 分发前后被调用，接收 action 对象和 state 对象作为参数。store.replaceState(newState): 替换整个 state 对象。 谨慎使用！store.registerModule(path, module): 动态注册模块。store.unregisterModule(path): 动态卸载模块。
3. 插件的执行时机
Vuex 插件会在 store 实例初始化之后立即执行。这意味着你可以在插件中访问到 store 的所有属性和方法，并且可以修改 store 的行为。
4. 源码剖析（简化版）
虽然我们不可能把 Vuex 源码全部搬过来细讲，但我们可以简化一下，看看插件是如何被注册和调用的。
// 简化版的 Vuex Store 构造函数
class Store {
constructor(options = {}) {
this._committing = false; // 一个标志，表示是否正在提交 mutation
this._actions = Object.create(null);
this._mutations = Object.create(null);
this._wrappedGetters = Object.create(null);
this._modules = new ModuleCollection(options);
this._modulesNamespaceMap = Object.create(null);
this._subscribers = [];
this._actionSubscribers = [];
this._makeLocalGettersCache = Object.create(null)
const store = this;
const { state, plugins } = options;
// 1. 初始化 state
this._vm = new Vue({
data: {
$$state: state
},
computed: {
...options.getters // 模拟 getters
}
});
// 2. 注册 mutations 和 actions (省略实现)
this.registerMutations(options.mutations);
this.registerActions(options.actions);
this.registerGetters(options.getters);
// 3. 应用插件
if (plugins) {
plugins.forEach(plugin => plugin(this)); // 关键：遍历 plugins 数组，并调用每个 plugin 函数，传入 store 实例
}
resetStoreVM(this, state); // 设置 Vue 实例，用于响应式追踪 state 的变化
}
get state() {
return this._vm._data.$$state;
}
set state(v) {
// 在非严格模式下才允许替换状态。
if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
assert(false, `使用 store.replaceState() 替换状态。`)
}
}
commit = (type, payload, _options) => {
// 省略 commit 实现
const entry = this._mutations[type];
if (!entry) {
console.error(`[vuex] unknown mutation type: ${type}`);
return;
}
this._withCommit(() => {
entry.forEach(function commitIterator (handler) {
handler(payload)
})
})
this._subscribers
.slice() // 复制一份，防止 subscription 中修改了 subscribers 数组。
.forEach(sub => sub({ type, payload }, this.state))
}
dispatch = (type, payload) => {
const entry = this._actions[type]
if (!entry) {
console.error(`[vuex] unknown action type: ${type}`)
return
}
try {
this._actionSubscribers
.slice() // shallow copy to prevent observers from mutating it
.filter(sub => sub.before)
.forEach(sub => sub.before({
type: type,
payload: payload
}, this.state))
} catch (e) {
console.warn(`[vuex] error in before action subscribers: `)
console.error(e)
}
const result = entry.length > 1
? Promise.all(entry.map(handler => handler(payload)))
: entry[0](payload)
return result.then(res => {
try {
this._actionSubscribers
.slice()
.filter(sub => sub.after)
.forEach(sub => sub.after({
type: type,
payload: payload
}, this.state))
} catch (e) {
console.warn(`[vuex] error in after action subscribers: `)
console.error(e)
}
return res
})
}
subscribe (fn) {
return genericSubscribe(fn, this._subscribers)
}
subscribeAction (fn) {
const subs = typeof fn === 'function' ? { before: fn } : fn
return genericSubscribe(subs, this._actionSubscribers)
}
_withCommit (fn) {
const committing = this._committing
this._committing = true
fn()
this._committing = committing
}
registerMutations (mutations){
for (const key in mutations) {
const type = key;
this._mutations[type] = [mutations[key].bind(this)]
}
}
registerActions (actions){
for (const key in actions) {
const type = key;
this._actions[type] = [actions[key].bind(this)]
}
}
registerGetters (getters){
for (const key in getters) {
const type = key;
this._wrappedGetters[type] = getters[key]
}
}
}
function genericSubscribe (fn, subs) {
if (subs.indexOf(fn) < 0) {
subs.push(fn)
}
return () => {
const i = subs.indexOf(fn)
if (i > -1) {
subs.splice(i, 1)
}
}
}
function resetStoreVM (store, state) {
const oldVm = store._vm
// bind store public getters
store.getters = {}
// reset local getters cache
store._makeLocalGettersCache = Object.create(null)
const wrappedGetters = store._wrappedGetters
const computed = {}
forEachValue(wrappedGetters, (fn, key) => {
// use computed to leverage its lazy-caching mechanism
computed[key] = partial(fn, store)
Object.defineProperty(store.getters, key, {
get: () => store._vm[key],
enumerable: true // for local getters
})
})
// use a Vue instance to store the state tree
// suppress warnings just in case the user has added
// some funky global mixins
// 在这里模拟创建 Vue 实例，并传入 state 和 getters
store._vm = new Vue({
data: {
$$state: state
},
computed
})
// handle HMR mutations
if (store.strict) {
store._vm.$watch(() => store._vm._data.$$state, () => {
assert(store._committing, `不要在 mutation 外部修改 Vuex 状态。`)
}, { deep: true, sync: true })
}
if (oldVm) {
Vue.nextTick(() => oldVm.$destroy())
}
}
function forEachValue (obj, fn) {
Object.keys(obj).forEach(key => fn(obj[key], key))
}
function partial (fn, arg) {
return function boundPartial () {
return fn.call(this, arg)
}
}
// 模拟 Vue 类 (为了演示，简化了很多)
class Vue {
constructor(options) {
this._data = options.data;
this.$options = options;
this.computed = options.computed;
}
$watch(getter, cb, options) {
// 模拟 watch
}
$destroy() {
// 模拟 destroy
}
}
// 模拟 ModuleCollection 类
class ModuleCollection {
constructor(rawRootModule) {
this.register([], rawRootModule, false)
}
register (path, rawModule, runtime) {
this.getNamespace(path)
}
getNamespace (path) {
let namespace = path.reduce((namespace, key) => {
return namespace + key + '/'
}, '')
return namespace
}
}
// 创建 store 实例
const store = new Store({
state: {
count: 0
},
mutations: {
increment(state) {
state.count++
}
},
actions: {
incrementAsync({ commit }) {
setTimeout(() => {
commit('increment')
}, 1000)
}
},
getters: {
doubleCount: (state) => state.count * 2
},
plugins: [
(store) => {
console.log("插件执行了！");
store.subscribe((mutation, state) => {
console.log(`mutation ${mutation.type} 触发了`);
});
store.subscribeAction({
before: (action, state) => {
console.log(`action ${action.type} 开始执行`);
},
after: (action, state) => {
console.log(`action ${action.type} 执行完毕`);
}
});
}
]
});
// 模拟调用 mutation
store.commit('increment');
// 模拟调用 action
store.dispatch('incrementAsync');
在这个简化版的源码中，你可以看到 Store 构造函数接收一个 options 对象，其中包含 plugins 选项。 在 Store 实例初始化时，会遍历 plugins 数组，并调用每个 plugin 函数，将 store 实例作为参数传递给它。
自定义插件：从理论到实践
现在，让我们来创建一个自定义的 Vuex 插件，实现一个简单的日志记录功能。 这个插件会在每次 mutation 发生时，将 mutation 的类型和 payload 以及 state 的快照记录到控制台。
// logger.js
const logger = (store) => {
store.subscribe((mutation, state) => {
console.groupCollapsed(mutation.type) // 使用 console.groupCollapsed 可以折叠日志
console.log('%c Mutation Payload', 'color: #9E9E9E; font-weight: bold;', mutation.payload)
console.log('%c State', 'color: #4CAF50; font-weight: bold;', state)
console.groupEnd()
})
}
export default logger这个插件非常简单，它通过 store.subscribe 订阅了所有的 mutation，并在每次 mutation 发生时，使用 console.groupCollapsed、console.log 和 console.groupEnd 将 mutation 的信息打印到控制台。 console.groupCollapsed 可以将日志折叠起来，使控制台更加整洁。
接下来，在你的 Vuex store 中注册这个插件：
import Vuex from 'vuex'
import Vue from 'vue'
import logger from './logger' // 引入 logger 插件
Vue.use(Vuex)
const store = new Vuex.Store({
state: {
count: 0,
message: 'Hello Vuex!'
},
mutations: {
increment(state) {
state.count++
},
setMessage(state, newMessage) {
state.message = newMessage
}
},
actions: {
incrementAsync({ commit }) {
setTimeout(() => {
commit('increment')
}, 1000)
},
setMessageAsync({ commit }, newMessage) {
setTimeout(() => {
commit('setMessage', newMessage)
}, 500)
}
},
plugins: [logger] // 注册 logger 插件
})
export default store现在，当你提交任何 mutation 时，你都会在控制台中看到详细的日志信息。
更多插件的可能性
除了日志记录，Vuex 插件还可以用于实现各种各样的功能：
- 数据持久化: 将 Vuex 的 state 持久化到 localStorage 或 sessionStorage 中，以便在页面刷新后恢复状态。
vuex-persistedstate就是一个非常流行的 Vuex 数据持久化插件。 - 状态快照: 在每次 mutation 发生时，保存 state 的快照，以便进行时间旅行调试。
- 与外部服务同步: 将 Vuex 的 state 与外部服务（例如 Firebase 或 WebSocket）同步。
- 自定义状态管理模式: 实现一些高级的状态管理模式，例如 Redux 的 middleware 或 MobX 的 reaction。
实战案例：Vuex 数据持久化插件
让我们来创建一个简单的 Vuex 数据持久化插件，将 state 持久化到 localStorage 中。
// persistState.js
const persistState = (options = {}) => {
const { key = 'vuex-state', reducer, replacer } = options
return (store) => {
// 1. 初始化时，从 localStorage 中读取 state
if (localStorage.getItem(key)) {
try {
const storedState = JSON.parse(localStorage.getItem(key))
if (reducer) {
store.replaceState(reducer(storedState))
} else {
store.replaceState(storedState)
}
} catch (e) {
console.error('Could not read stored state:', e)
}
}
// 2. 订阅 mutations，并在每次 mutation 发生时，将 state 保存到 localStorage 中
store.subscribe((mutation, state) => {
try {
let stateToPersist = state
if (reducer) {
stateToPersist = reducer(state)
}
localStorage.setItem(key, JSON.stringify(stateToPersist, replacer))
} catch (e) {
console.error('Could not save state:', e)
}
})
}
}
export default persistState这个插件接收一个 options 对象，可以配置以下选项：
key: 用于存储 state 的 localStorage key，默认为vuex-state。reducer: 一个函数，用于在保存 state 之前，对 state 进行转换。 例如，你可以使用 reducer 只保存 state 的一部分。replacer: 一个函数，用作JSON.stringify的第二个参数，用于自定义 JSON 序列化。
使用这个插件：
import Vuex from 'vuex'
import Vue from 'vue'
import persistState from './persistState'
Vue.use(Vuex)
const store = new Vuex.Store({
state: {
count: 0,
message: 'Hello Vuex!'
},
mutations: {
increment(state) {
state.count++
},
setMessage(state, newMessage) {
state.message = newMessage
}
},
actions: {
incrementAsync({ commit }) {
setTimeout(() => {
commit('increment')
}, 1000)
},
setMessageAsync({ commit }, newMessage) {
setTimeout(() => {
commit('setMessage', newMessage)
}, 500)
}
},
plugins: [persistState()] // 注册 persistState 插件
})
export default store现在，当你刷新页面时，Vuex 的 state 会从 localStorage 中恢复。
高级用法：Reducer 和 Replacer
让我们来演示一下 reducer 和 replacer 的用法。 假设我们只想持久化 count 属性，并且需要对 message 属性进行加密。
import Vuex from 'vuex'
import Vue from 'vue'
import persistState from './persistState'
Vue.use(Vuex)
const encrypt = (text) => {
// 简单的加密函数 (不要在生产环境中使用！)
return btoa(text)
}
const decrypt = (text) => {
// 简单的解密函数 (不要在生产环境中使用！)
return atob(text)
}
const store = new Vuex.Store({
state: {
count: 0,
message: 'Hello Vuex!'
},
mutations: {
increment(state) {
state.count++
},
setMessage(state, newMessage) {
state.message = newMessage
}
},
actions: {
incrementAsync({ commit }) {
setTimeout(() => {
commit('increment')
}, 1000)
},
setMessageAsync({ commit }, newMessage) {
setTimeout(() => {
commit('setMessage', newMessage)
}, 500)
}
},
plugins: [
persistState({
reducer: (state) => ({ count: state.count, message: encrypt(state.message) }), // 只持久化 count 和加密后的 message
replacer: (key, value) => {
// 在序列化之前，解密 message
if (key === 'message') {
return decrypt(value)
}
return value
}
})
]
})
export default store在这个例子中，reducer 函数只返回 count 属性和一个加密后的 message 属性。 replacer 函数在序列化之前，解密 message 属性。
插件的注意事项
- 避免修改 store 实例: 虽然你可以在插件中访问和修改 store 的属性和方法，但应该尽量避免直接修改 store 实例，以免破坏 Vuex 的核心机制。
- 处理异步操作: 如果你的插件需要执行异步操作，请使用
Promise或async/await来处理，以免阻塞 Vuex 的核心流程。 - 处理错误: 在插件中，应该妥善处理可能发生的错误，避免影响 Vuex 的正常运行。
- 避免循环依赖: 插件之间可能会存在依赖关系，但应该避免循环依赖，以免导致死循环。
- 插件的顺序: 插件的执行顺序很重要，不同的插件可能会相互影响。 请根据你的需求，合理安排插件的注册顺序。
- 插件的调试: 可以使用
console.log或debugger在插件中进行调试。
总结
Vuex 插件机制是一个非常强大的扩展工具，它允许你自定义 Vuex 的行为，实现各种各样的功能。 通过理解 Vuex 插件的原理和使用方法，你可以更好地利用 Vuex 来管理你的应用状态。 掌握插件机制，能让你的 Vuex 应用更加灵活、可维护和可扩展。
希望今天的讲座对你有所帮助！ 现在，你可以尝试自己编写一些 Vuex 插件，探索 Vuex 的更多可能性。 祝你学习愉快！