2015年11月5日 星期四

React 和 Flux 到底在做什麼?

看了下面兩個文章,終於知道 React 和 Flux 在做什麼了。
1. ReactJS For Stupid People
2. Flux For Stupid People

以下開始和主題不很相關的廢話,可以直接跳到最後一段「好啦,說了一大堆廢話。」

前兩天一直迷惑,到底這套新的 UI 開發流程和我過去接觸過的 framework 們有什麼不同?以前用過 Java AWT, JAVA SWING, ZK Markup Language, JQuery UI, iOS UI Kit, Android, QT Component, OpenGL, xxxRendering Engine ... 列出來才發現,真的是有的沒的一大堆。

在螢幕上生出畫面大概可以分成三群:
1. 網頁開發
2. 桌上 / 手機的原生應用程式
3. 遊戲 / 動畫

3) 寫遊戲和動畫的流程最簡單,大二用組語刻了魔法氣泡遊戲 / 大三參加趨勢比賽徒手硬幹JAVA Swing ( 真的超慢的 T.T ) / 研究所用 3DS Max 和 Blender 做動畫 / 工作上用 OpenGL 做了動態路徑規劃的資料展示。這一類大概每次就是重畫,隨時檢查物件狀態一直重畫。看一下 FPS 有到 Real-Time 就好。

2) 開發原生應用程式的流程就是用原生的物件,不管太元件長什麼樣子,反正就是設計互動,註冊事件,最多就小改一下背景、顏色之類的。反正最差就是比較醜,功能都沒問題啊。話說 MFC 到底是什麼鬼東西啊... 記得花了兩三天從來沒搞懂過。

1) 網頁開發不像開發原生應用程式,有功能性較大完整的原生元件。只有一堆小到不行的 HTML 元件。然後問題就來了... 網頁上一塊塊重複的物件,像是 部落格、購物網站、討論區上面一個個的模組要怎麼搞。

如果是靜態的網頁,就背後用 php 弄個模組 ( 喔 交作業而已別太嚴格啦 ),Header 一個Template、商品一個 Template、側邊欄一個 Template、導覽列一個 Template,然後就很開心地從資料庫抓一些資料填進去Template就好啦。有什麼事件發生就傳資料到伺服器端,整個重新畫頁面就好。老實說還挺簡單的,怎麼流程聽起來很像ReactJS。但是 2004 年,總是有一些天才們發明了一些讓人很累的東西叫做 Ajax 把 Gmail 推上了時代尖端。Ajax 告訴所有開發者:「喔 什麼!!! 你把使用者輸入送到伺服器再傳回來,然後才更新 UI,太慢了喔 弱~」。然後從這時候開始,網頁設計師就很苦情的開始在客戶端開始亂刻元件,MVC 邏輯的重擔就移交給 HTML、CSS、Javascript。但主流的開法方式是,不管 MVC 也行啦,反正網頁會動看起來有設計感就好。

JQuery Library 在這亂世中應運而生,讓我苦讀 vanilla Javascript 的經典「ppk談Javascript」變得英雄無用武之地,JQuery 的 selector 就像用 matlab 來處理資料的有快感、dot chain rule 讓語法看起來糖分很高、不用打 getElementById 就像 C++11 中用 STL 不用打 Iterator 一樣清爽。可以快速開發出很難維護的網頁。解決了 Javascript 操作 DOM 會讓人想罵髒話的問題。為什麼很難維護,因為沒有元件化,Javascript有很有力量,讓人在網頁裡隨性的的東改西改,但不知道誰改的就很難 Debug,漸漸變得複雜就不能開發大型網頁。

然後 AngularJS 把後端流行的 資料綁定搬到瀏覽器來,用 Javascript 的 Closure 來做封裝、一區區的資料分別藏起來,限制一部分 Javascript 只能操作 一部分的資料和 HTML,充分發揮了各個擊破的演算法 ( Divide and Conquer ),可是問題又來了... 媽的我花了兩天,學不會 AngularJS 啊一直 Typos 很煩,雙向綁定怎麼那麼複雜,讓我寫程式一直 NG NG。所以我沒太多研究,只聽說是雙向資料綁定會引起 DOM Tree 的 Cacading Update,導致效能容易有問題。另外 HTML 裡塞了太多髒髒的東西,容易消化不良。

好啦,說了一大堆廢話,React 和 Flux 到底做了什麼?

React 讓人用 Javascript 和 HTML 刻更高級的元件 ( Virtual DOM ),像是 Angular 元件做的限制 讓一小段 Javascript只負責一小塊的UI / HTML更新,使用各個擊破的演算法,刻完元件之後就像開發原生應用程式時一樣,有了較大的元件,讓人跳脫低級 ( low level ) 的思考,少說一點髒話,透過 JSX 讓人從模組化的角度看 UI。簡單的譬喻就是讓人用組語開發高階語言的語法,之後可以用高階語言寫程式。

React 只 Update 新的 DOM Tree 中和前一次 DOM Tree 差異之處,他們管這叫 一致 (reconciliation) 讓重繪的速度快很多,當重繪夠快,網頁的開發者就可以回到 pre-AJAX時代,回憶2004年之前的寫開發體驗:把資料送回伺服器,然後收到新資料,整個網頁重繪。

只是這回,資料來源的不是 Database,是 Flux 資料集中管理辦法中的各個 Store ( Client-side Database )。Flux的單向資料流理念,強迫你在客戶端有一個像資料庫的資料集中處,Store裡有來自使用者輸入的資料、有來自伺服器端的資料更新。然後這個資料商店把每一家元件訂閱的資料送上門,元件看了看送來的資料商品然後就更新。Store 像是介於 CPU 和 硬碟中間的 Cache / Memory,是資料的 暫存處和Hub,或是你叫它客戶端的暫存資料庫也行 ( 用 Javascript 物件存的 )。

原來:
Browser -- Client Side ......................................... Server

有了 React + Flux 之後 :
Browser -- Client Side -- Client Side VM + Server ( React + Flux ) .......................................... Server

有點像是在 Client Side 包了一層 VM + Server 一樣,會把 JSX 轉譯成JS / HTML、集中把資料放在客戶端資料庫裡 ( Flux 的 Store )。

簡單總結一下:
React + Flux 是大規模動態資料網頁的解法。

React 讓需要大型互動元件的客戶端,可以用自己刻的、封裝良好的元件,並在新元件的高度思考。用了個 Reconciliation 的 Trick使得重繪很快,和 Flux 的資料集中管理辦法,讓開發者只要專注做好一件事「當資料來到元件時,把元件要畫好」。

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Flux 目的是提出一個客戶端的資料管理辦法。其中的單向資料流 / 資料環其實隱含了 Two way Data Binding,只是不是綁死,比較像是 Two way Data Notification。Dispatcher 管的是 View Actions -> Store ( Models )。Store 除了存資料外還包含了 Store ( Models ) -> View 的通知。還有人覺得 Dispatcher 很多餘,就寫了一個 reflux.js 把 Dispatcher 拿掉。

延伸閱讀:
聊一聊基於Flux的前端系統

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