面向未来的前端数据流框架 - dob

[ascoders]

我们数据技术产品部有一部分只需要兼容最新版 chrome 对外产品，以及大部分对内产品，都广泛使用了 dob 管理前端数据流，下面隆重介绍一下。

dob 是利用 proxy 实现的数据依赖追踪工具，利用 dob-react 与 react 结合。

dob 的核心思想大量借鉴了 mobx，但是从实现原理、使用便捷性，以及调试工具都做了大量优化。

特征

• ✅ 支持
• ❌ 不支持
• 📦 生态支持
• 🤷 不完全支持

功能	redux	mobx	dob
异步	📦redux-thunk 等	✅	✅
可回溯	✅	📦 mst	✅
分形	🤷 replaceReducer	✅	✅
代码精简	📦 dva 等	✅	✅
函数式	✅	🤷	🤷
面向对象	🤷	✅	✅
Typescript 支持	🤷	✅	✅
调试工具	✅	✅	✅
调试工具 action 与 UI 双向绑定	❌	🤷	✅
严格模式		✅	✅
支持原生 Map 等类型		❌	✅
observable 语法自然度		❌	✅
store 规范化	✅	🤷	✅

从依赖追踪开始

dob 自己只实现了依赖追踪功能，其特性非常简单，如下示意图+代码所示：

import { observable, observe } from "dob"

const obj = observable({ a: 1, b: 1 })

observe(() => {
    console.log(obj.a)
})

一句话描述就是：由 observable 产生的对象，在 observe 回调函数中使用，当这个对象被修改时，会重新执行这个回调函数。

与 react 优雅结合

那么利用这个特性，将 observe 换成 react 框架的 render 函数，就变成了下图：

import { observable, observe } from "dob"
import { Provider, Connect } from 'dob-react'

const obj = observable({ a: 1 })

@Connect
class App extends React.Component {
    render() {
        return (
            <span onClick={() => { this.props.store.a = 2 }}>
                {this.props.store.a}
            </span>
        )
    }
}

ReactDOM.render(
    <Provider store={obj}> <App/> </Provider>
, dom)

这正是 dob-react 做的工作。

上面这种结合随意性太强，不利于项目维护，真正的 dob-react 对 dob 的使用方式做了限制。

全局数据流

为了更好管理全局数据流，我们引入 action、store 的概念，组件只能触发 action，只有 action 内部才能修改 store：

由于聚合 store 注入到 react 非常简单，只需要 Provider @Connect 即可，所以组织好 store 与 action 的关系，也就组织好了整个应用结构。

那么如何组织 action、store、react 之间的关系呢？对全局数据流，dob 提供了一种成熟的模式：依赖注入。以下是可维护性良好模式：

import { Action, observable, combineStores, inject } from 'dob'
import { Provider, Connect } from 'dob-react'

@observable
export class UserStore {
    name = 'bob'
}

export class UserAction {
    @inject(UserStore) private UserStore: UserStore;

    @Action setName () {
        this.store.name = 'lucy'
    }
}

@Connect
class App extends React.Component {
    render() {
        return (
            <span onClick={this.props.UserAction.setName}>
                {this.props.UserStore.name}
            </span>
        )
    }
}

ReactDOM.render(
    <Provider {
        ...combineStores({
            UserStore,
            UserAction
        })
    }>
        <App />
    </Provider>
, dom)

一句话描述就是：通过 combineStores 聚合 store 与 action，store 通过 inject 注入到 action 中被修改，react 组件通过 @Connect 自动注入聚合 store。

局部数据流

对于对全局状态不敏感的数据，可以作为局部数据流处理。

@Connect 装饰器如果不带参数，会给组件注入 Provider 所有参数，如果参数是一个对象，除了注入全局数据流，还会把这个对象注入到当前组件，由此实现了局部数据流。

PS: Connect 函数更多用法可以参考文档: dob-react #Connect

结构如下图所示：

import { Action, observable, combineStores, inject } from 'dob'
import { Provider, Connect } from 'dob-react'

@observable
export class UserStore {
    name = 'bob'
}

export class UserAction {
    @inject(UserStore) private UserStore: UserStore;

    @Action setName () {
        this.store.name = 'lucy'
    }
}

@Connect(combineStores(UserStore, UserAction))
class App extends React.Component {
    render() {
        return (
            <span onClick={this.props.UserAction.setName}>
                {this.props.UserStore.name}
            </span>
        )
    }
}

PS: 局部数据流可以替代 setState 管理组件自身状态，每当组件被实例化一次，就会创建一个与之绑定的局部数据流。如果不想使用 react 提供的 setState，可以使用局部数据流替代。

异步 & 副作用

redux 中需要将副作用代码从 reducer 抽离，而 dob 不需要，我们可以如下书写 action：

@Action async getUserInfo() {
    this.UserStore.loading = true
    this.UserStore.currentUser = await fetchUser()
    this.UserStore.loading = false

    try {
        this.UserStore.articles = await fetchArticle()
    } catch(error) {
        // 静默失败
    }
}

Devtools

借助 dob-react-devtools 开启调试模式，可以实现类似 redux-devtools 的效果，但，该调试工具具备 action 与 UI 双向可视化绑定 的功能等：

• UI 与 action 绑定：ui 元素触发 rerender 时，自身会高亮，并在左上角显示渲染次数，以及导致其 render 的 action。
• action 与 UI 绑定：展开右侧 action 列表后，通过 hover 可展示因此 action 触发而 rerender 的 UI 元素，高亮出来。
• 搜索、清空等方式管理 action。
• 点击灯泡 开启/关闭 debug 模式。

假设现在有一个文章列表需求，我们创建了 ArticleStore 与 ArticleAction，ArticleAction 提供了 addArticle, removeArticle, changeArticleTitle 等基础方法。

现在我们开启了调试功能，获得如下 gif 图的效果：

dob-react-devtools 主要提供了可视化界面展示每个 Action 触发列表，鼠标移动到每个 Action 会高亮对应 rerender 的 UI 元素，UI 元素 render 的时候，左上角工具条也列出了与这个 UI 元素相关的 Action 列表。

开启调试模式的方法：

import "dob-react-devtools"
import { startDebug } from "dob-react"

startDebug()

调试 UI 元素将自动附着在 Provider 元素上。

Devtools 双向绑定原理解读

一旦开启调试模式，在 dob 依赖追踪的 getter setter 处就会增加调用信息的存储（因此开启调试模式时性能会一定程度下降，且更加吃内存）。

由于 react render 函数是同步的（16 支持的异步渲染模式，在执行到 render 时也是同步的），只要包裹在 Action 中的变量存取，都可以在结束时打上唯一 id，当 react render 执行时，将当前 id 推送给调试工具，即可将 UI 与 Action 一一绑定。

action 与 debug 调用顺序：startBatch -> debugInAction -> ...multiple nested startBatch and endBatch -> debugOutAction -> reaction -> observe。

快速上手 Demo

git clone https://github.com/dobjs/dob-example.git

通过 npm i; npm start 快速运行起来，本项目包含了 dob 推荐的目录结构与 store 组织方式。本 demo 使用了 typescript、react@16 与 react-router@4。

生态

• dob-react 让您在 react 中使用 dob！
• dob-react-devtools - dob-react 的调试工具，具有 UI 元素与 Action 双向绑定特性。
• dob-redux - 可以在 dob 中使用 redux 与 react-redux，同时具有 mutable 与 immutable 的优点！
• dob-refect - 自动发请求，摆脱 componentDidUpdate 的困扰。

总结

mobx 即将到来的 4.0 版本也要支持 proxy 了：Road to 4.0 · Issue #1076 · mobxjs/mobx

届时其性能与实用度将与 dob 越来越接近，但现在 dob 已凭借大量使用经验进行优化，对 devtools 的支持也更为抢眼，UI 与 Action 双向绑定 debug 模式应该是首创。

所以至于选择 mobx 还是 dob，全凭个人喜好，也许等到 4.0，mobx 会变得和 dob 一样好用，现在，你可以通过 dob 预先尝试抛弃 IE 的爽快开发体验，以及独具特色的 devTools。

至于 redux/rxjs 与 mobx/dob 之间的选择，凭团队或个人爱好或许会更好抉择。