Vuex 4與狀態管理實戰指南

Amd794發表於2024-06-06
Vue

title: Vuex 4與狀態管理實戰指南
date: 2024/6/6
updated: 2024/6/6

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這篇文章介紹了使用Vuex進行Vue應用狀態管理的最佳實踐，包括為何需要狀態管理，Vuex的核心概念如store、actions、mutations和getters，以及如何處理非同步操作和模組化組織狀態。透過例子展示瞭如何動態註冊模組，以實現可複用和可擴充套件的狀態管理解決方案。

categories:

  • 前端開發

tags:

  • Vuex
  • 狀態管理
  • Vue.js
  • 模組化
  • 非同步操作
  • 狀態變更
  • 動態註冊

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第一部分 Vuex基礎

第1章 Vuex概述

1.1 Vue與Vuex的關係

Vue是一個漸進式JavaScript框架，它被設計為易於上手同時也能夠強大到驅動複雜的單頁應用（SPA）。Vue的核心庫只關注檢視層，不僅易於學習，而且容易與其他庫或現有專案整合。Vuex是一個專門為Vue.js應用程式開發的狀態管理模式和庫。它採用集中式儲存管理應用的所有元件的狀態，並以相應的規則保證狀態以一種可預測的方式發生變化。

Vuex與Vue的關係是互補的，Vue負責檢視層的渲染，而Vuex則負責管理應用的狀態。在沒有Vuex的情況下，Vue元件之間的狀態管理可能會變得複雜且難以維護，Vuex的出現解決了這一問題。

1.2 Vuex的核心概念

Vuex的核心概念包括以下幾個部分：

  • State：是儲存在Vuex中的狀態（資料），可以是任意型別的資料。
  • Getters：可以看作是store的計算屬性，用於派生出一些狀態。
  • Mutations：是更改Vuex中狀態的唯一方式，是同步操作。
  • Actions：類似於Mutations，但它包含任意非同步操作。
  • Modules：Vuex允許將store分割成模組（module），每個模組擁有自己的state、mutation、action、getter。

1.3 Vuex的工作流程

Vuex的工作流程通常如下：

  1. 元件透過dispatch呼叫一個action。
  2. Action透過呼叫mutation來更改狀態。
  3. Mutation直接更改狀態。
  4. 由於狀態變更，Vue元件會自動重新渲染，顯示新的狀態。

第2章 Vuex安裝與初始化

2.1 Vuex的安裝

Vuex可以透過npm進行安裝：

npm install vuex@next --save # 安裝Vuex 4版本

2.2 建立Vuex Store

建立Vuex Store通常需要定義一個store物件，並在其中包含state、mutations、actions、getters等：

import { createStore } from 'vuex';

const store = createStore({
  state() {
    return {
      // 初始狀態
    };
  },
  mutations: {
    // 變更狀態的方法
  },
  actions: {
    // 提交mutation的方法
  },
  getters: {
    // 獲取狀態的方法
  }
});

2.3 在Vue應用中整合Vuex

在Vue應用中整合Vuex，需要在Vue例項的建立過程中將store例項作為外掛使用：

import { createApp } from 'vue';
import App from './App.vue';
import store from './store';

const app = createApp(App);

app.use(store);

app.mount('#app');

第3章 Vuex核心概念詳解

3.1 State：狀態管理

State是Vuex store的核心，它儲存了所有元件的狀態。元件可以透過mapState輔助函式或store.state直接訪問狀態。
歸檔 | cmdragon's Blog

3.2 Getters：派生狀態

Getters可以讓我們從store的state中派生出一些狀態，例如過濾列表、計數器的值等。它們可以被看作是store的計算屬性。

getters: {
  filteredList: (state) => {
    // 返回過濾後的列表
  }
}

3.3 Mutations：同步狀態變更

Mutations是更改Vuex store中狀態的唯一方式，它們是同步的，每個mutation都有一個字串型別的事件型別（type）和一個回撥函式（handler）。

mutations: {
  increment(state) {
    // 更改狀態的邏輯
  }
}

3.4 Actions：非同步狀態變更

Actions類似於mutations，但它們支援非同步操作。Action提交的是mutation，而不是直接變更狀態。

actions: {
  incrementAsync({ commit }) {
    setTimeout(() => {
      commit('increment');
    }, 1000);
  }
}

3.5 Modules：模組化管理

對於大型應用，Vuex允許將store分割成模組。每個模組擁有自己的state、mutation、action、getter，使得程式碼結構更清晰，易於管理。

const moduleA = {
  state() { /* ... */ },
  mutations: { /* ... */ },
  actions: { /* ... */ },
  getters: { /* ... */ }
};

const store = createStore({
  modules: {
    a: moduleA
  }
});

第二部分 Vuex 4新特性

第4章 Vuex 4新特性概述

4.1 Vuex 4的主要改進

Vuex 4是Vuex的最新版本，它與Vue 3相容，並帶來了一些重要的改進：

  • 與Vue 3的Composition API相容：Vuex 4提供了與Vue 3的Composition API更好的整合，使得狀態管理更加靈活和高效。
  • 改進的模組系統：Vuex 4增強了模組化管理，使得大型應用的狀態管理更加清晰和易於維護。
  • API的現代化：Vuex 4更新了API，使其更加現代化，同時也保持了與Vuex 3的向後相容性。

4.2 Vuex 4的API變化

Vuex 4的API變化主要包括：

  • createStore函式：用於建立一個新的store例項，替代了Vuex 3中的new Vuex.Store。
  • useStore函式：在Vue元件中使用，用於獲取store例項。
  • 模組的自動名稱空間：Vuex 4預設啟用模組的自動名稱空間，簡化了模組的管理。

第5章 Vuex 4的模組化管理

5.1 模組的註冊與自動名稱空間

在Vuex 4中，模組的註冊更加簡單，並且預設啟用了自動名稱空間。這意味著每個模組都有自己的名稱空間，可以避免不同模組之間的命名衝突。

const store = createStore({
  modules: {
    account: {
      state: () => ({ ... }),
      getters: { ... },
      mutations: { ... },
      actions: { ... }
    }
  }
});

5.2 模組的動態註冊

Vuex 4支援動態註冊模組，這使得模組的載入更加靈活。

store.registerModule('myModule', {
  state: () => ({ ... }),
  getters: { ... },
  mutations: { ... },
  actions: { ... }
});

5.3 模組的重寫與合併

Vuex 4允許對現有模組進行重寫或合併，這在需要更新或擴充套件模組時非常有用。

store.hotUpdate({
  modules: {
    myModule: {
      ...myModule,
      state: () => ({ ... }),
      getters: { ... },
      mutations: { ... },
      actions: { ... }
    }
  }
});

第6章 Vuex 4的Getters改進

6.1 直接訪問Getters

在Vuex 4中，可以直接透過store例項訪問getters，而不需要使用mapGetters輔助函式。

computed: {
  ...mapState(['myState']),
  myGetter() {
    return this.$store.getters.myGetter;
  }
}

6.2 使用Getters進行派生狀態的簡化

Vuex 4簡化了使用getters進行派生狀態的過程，使得程式碼更加簡潔。

getters: {
  myGetter(state) {
    return state.myState.filter(item => item.active);
  }
}

在元件中使用時，可以直接訪問：

computed: {
  myFilteredList() {
    return this.$store.getters.myGetter;
  }
}

這些改進使得Vuex 4在處理複雜狀態管理時更加高效和易於維護。

第三部分 Vuex實戰應用

第7章 Vuex在Vue元件中的應用

7.1 在元件中訪問State和Getters

在Vue元件中，可以透過this.$store.state來訪問store中的狀態，透過this.$store.getters來訪問getters。

computed: {
  // 直接訪問state
  myState() {
    return this.$store.state.myState;
  },
  // 直接訪問getter
  myGetter() {
    return this.$store.getters.myGetter;
  }
}

7.2 使用mapState、mapGetters輔助函式

為了簡化元件中對store的訪問，可以使用mapState和mapGetters輔助函式。

import { mapState, mapGetters } from 'vuex';

computed: {
  // 使用mapState
  ...mapState({
    myState: state => state.myState
  }),
  // 使用mapGetters
  ...mapGetters(['myGetter'])
}

7.3 在元件中呼叫Actions和Mutations

在元件中，可以使用this.$store.dispatch來呼叫actions，使用this.$store.commit來呼叫mutations。

methods: {
  updateState() {
    // 呼叫mutation
    this.$store.commit('updateMutation', payload);
    // 呼叫action
    this.$store.dispatch('updateAction', payload);
  }
}

第8章 Vuex與元件通訊

8.1 Vuex狀態與元件props的關係

Vuex的狀態不應該直接作為元件的props，因為props通常用於父元件向子元件傳遞資料。如果需要在元件中使用Vuex狀態，應該透過computed屬性來訪問。
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8.2 Vuex狀態在元件間的共享

Vuex的狀態是全域性的，可以被多個元件共享。元件間透過訪問相同的Vuex狀態來保持資料的一致性。

8.3 Vuex狀態與元件生命週期

元件的生命週期鉤子可以用來監聽Vuex狀態的變化，並執行相應的操作。

watch: {
  '$store.state.myState': function(newValue, oldValue) {
    // 當myState變化時執行的操作
  }
},
created() {
  // 元件建立時獲取資料
  this.$store.dispatch('fetchData');
}

第9章 Vuex在大型專案中的應用

9.1 Vuex在複雜應用中的結構設計

在大型專案中，Vuex的狀態結構設計非常重要。通常建議按照功能模組來劃分state、getters、mutations和actions。

const store = createStore({
  modules: {
    moduleA: moduleAState,
    moduleB: moduleBState,
    // 更多模組
  }
});

9.2 Vuex與路由的結合

在Vue專案中，經常需要結合Vuex和Vue Router來管理路由狀態。可以在路由守衛中使用Vuex狀態來控制訪問許可權或載入必要的資料。

router.beforeEach((to, from, next) => {
  if (to.matched.some(record => record.meta.requiresAuth)) {
    if (!store.getters.isAuthenticated) {
      next({ path: '/login' });
    } else {
      next();
    }
  } else {
    next();
  }
});

9.3 Vuex與伺服器端的互動

Vuex經常與後端伺服器進行互動，透過actions來處理非同步請求。

actions: {
  async fetchData({ commit }) {
    try {
      const response = await axios.get('/api/data');
      commit('setData', response.data);
    } catch (error) {
      // 處理錯誤
    }
  }
}

在大型專案中，合理地使用Vuex可以極大地提高專案的可維護性和擴充套件性。

第四部分 Vuex高階特性

第10章 Vuex的外掛系統

10.1 Vuex外掛的概念

Vuex外掛是一個返回函式的物件，這個函式接收store作為引數。外掛可以在store建立之後被新增到store中，用於監聽store的變化或執行一些額外的邏輯。

const myPlugin = store => {
  store.subscribe((mutation, state) => {
    // 當mutation被提交時執行的操作
  });
};

10.2 建立自定義外掛

建立自定義外掛時，你可以利用store.subscribe來監聽mutation的變化，或者使用store.subscribeAction來監聽action的變化。

const loggerPlugin = store => {
  store.subscribe((mutation, state) => {
    console.log(mutation.type, mutation.payload);
  });
  store.subscribeAction((action, state) => {
    console.log(action.type, action.payload);
  });
};

10.3 Vuex外掛的最佳實踐

使用Vuex外掛時，以下是一些最佳實踐：

  • 保持外掛的功能單一，易於維護。
  • 外掛中避免直接修改state，而是透過commit或dispatch來改變狀態。
  • 在外掛中處理錯誤和異常，避免影響到正常的應用邏輯。

第11章 Vuex的效能最佳化

11.1 Vuex的效能考量

在大型應用中，Vuex的狀態樹可能會變得非常龐大，這可能會影響到應用的效能。以下是一些效能考量的方面：

  • 減少不必要的mutation和action。
  • 使用計算屬性和getters來避免重複的資料處理。
  • 避免在元件中直接監聽整個state的變化。

11.2 Vuex狀態樹的扁平化

Vuex狀態樹的扁平化是指將巢狀的狀態結構轉換為扁平的結構，這有助於減少元件的計算負擔。

// 假設原始狀態樹
const state = {
  user: {
    id: 1,
    name: '張三'
  },
  settings: {
    theme: 'dark'
  }
};

// 扁平化的狀態
const flatState = {
  userId: state.user.id,
  userName: state.user.name,
  settingsTheme: state.settings.theme
};

11.3 Vuex的持久化與快取

為了防止頁面重新整理導致Vuex狀態丟失，可以使用持久化和快取機制。

  • 持久化：通常結合本地儲存（如localStorage）來儲存狀態。
  • 快取：可以使用快取策略，比如LRU（最近最少使用）快取來儲存常用的狀態。
// 使用localStorage進行持久化
const saveStateToLocalStorage = state => {
  localStorage.setItem('vuexState', JSON.stringify(state));
};

const loadStateFromLocalStorage = () => {
  const state = localStorage.getItem('vuexState');
  return state ? JSON.parse(state) : undefined;
};

在實現持久化和快取時，需要考慮資料的安全性和效能，避免敏感資料的洩露和效能的下降。

第五部分 Vuex與前端框架的整合

第12章 Vuex與Vue 3的整合

12.1 Vue 3的新特性

Vue 3帶來了多項新特性，包括但不限於：

  • 組合式API（Composition API）：允許更加靈活地組合和複用邏輯。
  • 效能提升：透過Tree Shaking、Proxy-based observation等手段，提高了框架的效能。
  • 型別支援：更好的TypeScript整合。
  • 自定義渲染器API：允許開發者建立自定義渲染器。
  • 多事件監聽和Teleport元件等新功能。

12.2 Vuex在Vue 3中的使用

在Vue 3中使用Vuex與Vue 2類似，但需要確保使用與Vue 3相容的Vuex版本。在Vue 3中，你可以透過app.use(store)來安裝Vuex。

import { createApp } from 'vue';
import { createStore } from 'vuex';

// 建立一個新的store例項
const store = createStore({ /* ... */ });

// 建立Vue應用例項並使用store
const app = createApp({ /* ... */ });
app.use(store);
app.mount('#app');

12.3 Vuex與Vue 3的組合式API

在Vue 3中，可以使用組合式API來使用Vuex。以下是如何在元件中使用Vuex的狀態和操作：

import { computed } from 'vue';
import { useStore } from 'vuex';

export default {
  setup() {
    const store = useStore();

    // 使用store.state和store.getters
    const count = computed(() => store.state.count);
    const doubleCount = computed(() => store.getters.doubleCount);

    // 使用store.dispatch和store.commit
    function increment() {
      store.dispatch('increment');
    }

    function decrement() {
      store.commit('decrement');
    }

    return { count, doubleCount, increment, decrement };
  }
};

第13章 Vuex與其他前端框架的整合

13.1 Vuex在React中的應用

雖然Vuex是為Vue設計的，但理論上也可以在React應用中使用。然而，通常推薦使用更符合React生態的資料流管理庫，如Redux。如果需要在React中使用Vuex，可以透過建立相應的包裝器和橋接程式碼來實現。
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13.2 Vuex在Angular中的應用

Vuex不是為Angular設計的，Angular有自己的狀態管理庫——NgRx。不過，如果你想在Angular專案中使用Vuex，需要建立一個服務來模擬Vuex的核心功能，但這通常不是一個好的實踐。

13.3 Vuex在跨框架專案中的實踐

在跨框架專案中使用Vuex是非常不常見的，因為每個框架都有自己的狀態管理解決方案。如果確實需要在跨框架的專案中使用Vuex，可能需要建立一個統一的狀態管理層，然後為每個框架提供介面卡來與這個狀態管理層互動。這種做法通常很複雜，並且可能帶來不必要的效能和維護成本。

在實際開發中，推薦使用每個框架對應的狀態管理解決方案，例如在React中使用Redux，在Vue中使用Vuex，在Angular中使用NgRx。這樣可以更好地利用每個框架的特性和生態。

第六部分 Vuex的最佳實踐

第14章 Vuex的專案結構設計

14.1 Vuex在專案中的目錄結構

在專案中，Vuex的目錄結構應當清晰明確，以下是一個推薦的目錄結構示例：

src/
|-- store/
    |-- index.js          # Vuex的入口檔案，用於建立store例項
    |-- modules/          # 存放各個Vuex模組
        |-- user.js       # 使用者模組
        |-- products.js   # 產品模組
    |-- getters.js        # 公共getters
    |-- actions.js        # 公共actions
    |-- mutations.js      # 公共mutations

14.2 Vuex模組的劃分原則

模組的劃分應遵循以下原則：

  • 按功能劃分：將邏輯上緊密相關的狀態、getter、action和mutation組合在一起。
  • 單一職責：每個模組只處理一個具體的功能或領域。
  • 保持扁平：避免模組巢狀過深，保持模組結構的扁平化。

14.3 Vuex狀態的命名規範

狀態的命名應遵循以下規範：

  • 使用小寫字母和下劃線（snake_case）命名。
  • 保持命名簡潔明瞭，易於理解。
  • 避免使用縮寫，除非是廣泛接受的縮寫。

第15章 Vuex的測試

15.1 Vuex狀態的單元測試

對Vuex狀態進行單元測試時，可以使用Vue Test Utils和Jest等測試工具。以下是一個簡單的測試示例：

import { createStore } from 'vuex';

const store = createStore({
  state: {
    count: 0
  },
  mutations: {
    increment(state) {
      state.count++;
    }
  }
});

describe('Vuex state', () => {
  it('mutations should increment count', () => {
    store.commit('increment');
    expect(store.state.count).toBe(1);
  });
});

15.2 Vuex的整合測試

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整合測試通常涉及元件和Vuex store的互動。以下是一個整合測試的示例：

import { mount } from '@vue/test-utils';
import MyComponent from '@/components/MyComponent.vue';
import { createStore } from 'vuex';

const store = createStore({
  state: {
    count: 0
  },
  mutations: {
    increment(state) {
      state.count++;
    }
  }
});

const wrapper = mount(MyComponent, {
  global: {
    plugins: [store]
  }
});

// 觸發元件中的方法，並斷言狀態的變化
wrapper.find('button').trigger('click');
expect(wrapper.vm.$store.state.count).toBe(1);

15.3 Vuex測試的最佳實踐

  • 保持測試的獨立性，每個測試用例只測試一個功能點。
  • 使用模擬資料和真實資料相結合，確保測試的準確性。
  • 保持測試的可維護性，隨著Vuex狀態的變化更新測試用例。

第16章 Vuex的維護與迭代

16.1 Vuex程式碼的維護

為了維護Vuex程式碼，以下是一些最佳實踐：

  • 保持模組化和元件化。
  • 使用清晰的命名和文件。
  • 定期審查和重構程式碼。

16.2 Vuex狀態的迭代管理

在迭代管理Vuex狀態時：

  • 小步快跑，避免一次性進行大規模的重構。
  • 使用版本控制工具（如Git）來跟蹤狀態變化。
  • 保持與團隊成員的溝通，確保狀態的變更是可預測和可管理的。

16.3 Vuex的版本升級策略

當升級Vuex版本時：

  • 閱讀官方的升級指南，瞭解所有的變更點。
  • 在升級之前，在分支或副本上進行測試，確保應用相容性。
  • 如果可能，先升級到次要版本，逐步過渡到最新版本。

附錄

Vuex資源列表

以下是一些Vuex學習的資源列表，可以幫助開發者更好地理解和掌握Vuex：

  1. 官方文件：Vuex官網，Vue.js官方提供的Vuex文件，是最權威的學習資源。
  2. Vue.js官方教程：Vue.js官方提供的 Vuex 教程，涵蓋基礎概念和高階用法。
  3. Vuex GitHub 倉庫：Vuex GitHub，可以檢視Vuex的原始碼和最新動態。
  4. Vue.js社群：Vue.js中文社群，國內Vue.js愛好者的交流社群，有關於Vuex的討論和教程。
  5. 影片教程：Bilibili、慕課網等平臺上有許多關於Vuex的影片教程，適合喜歡看影片學習的開發者。
  6. 開源專案：GitHub上有很多使用Vuex的開源專案，透過閱讀原始碼可以學習到實際專案中Vuex的使用方式。

Vuex常見問題解答

以下是關於Vuex的一些常見問題及其解答：

  1. 什麼是Vuex？ Vuex是Vue.js的官方狀態管理庫，用於集中管理所有元件的狀態。
  2. Vuex與元件的data有什麼區別？ Vuex是全域性的狀態管理，而元件的data是區域性狀態。Vuex的狀態是響應式的，可以被多個元件共享和修改。
  3. 為什麼要使用Vuex？ 在大型應用中，Vuex可以幫助你更好地組織狀態，並保持元件間的狀態同步。
  4. Vuex中的mutation和action有什麼區別？ Mutation是同步操作，直接修改狀態；Action是非同步操作，提交mutation來修改狀態。
  5. 如何除錯Vuex中的狀態變化？ 可以使用Vue Devtools來跟蹤和除錯Vuex的狀態變化。
  6. Vuex如何處理模組化？ Vuex支援模組化，可以將狀態分割成模組，每個模組擁有自己的狀態、getter、action和mutation。

Vuex版本更新日誌

以下是Vuex的一些主要版本更新日誌摘要：

  • Vuex 3.x：引入了模組化，增強了外掛系統，改進了效能。
  • Vuex 4.x：與Vue 3相容，支援Composition API，改進了型別支援，移除了一些過時的API。

具體每個版本的詳細更新內容，可以檢視Vuex的官方GitHub倉庫中的Release Notes。

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