作者简介 joey 蚂蚁金服·数据体验技术团队

项目中一直使用redux-saga来处理异步action的流程。对于effect的实现原理感到很好奇。抽空去研究了一下他的实现。本文不会描述redux-saga的基础API和优点，单纯聊实现原理，欢迎大家在评论区留言讨论。

前言

redux-saga监听action的代码如下：

import { takeEvery } from 'redux-saga';

function* mainSaga() {
  yield takeEvery('action_name', function* (action) {
    console.log(action);
  });
}

用generator究竟是怎么实现takeEvery的呢？我们先来看稍微简单一点的take的实现原理：

take实现原理

我们尝试写一个demo，用saga的方式实现用generator监听action。

$btn.addEventListener('click', () => {
  const action =`action data${i++}`;
  // trigger action
}, false);

function* mainSaga() {
  const action = yield take();
  console.log(action);
}

要在$btn点击时候，能够读到action的值。

channel

这里我们需要引入一个概念——channel。

channel是对事件源的抽象，作用是先注册一个take方法，当put触发时，执行一次take方法，然后销毁他。

channel的简单实现如下：

function channel() {
  let taker;

  function take(cb) {
    taker = cb;
  }

  function put(input) {
    if (taker) {
      const tempTaker = taker;
      taker = null;
      tempTaker(input);
    }
  }

  return {
    put,
    take,
  };
}

const chan = channel();

我们利用channel做generator和dom事件的连接，将dom事件改写如下：

$btn.addEventListener('click', () => {
  const action =`action data${i++}`;
  chan.put(action);
}, false);

当put触发时，如果channel里已经有注册了的taker，taker就会执行。

我们需要在put触发之前，先调用channel的take方法，注册实际要运行的方法。

我们继续看mainSaga里的实现。

function* mainSaga() {
  const action = yield take();
  console.log(action);
}

这个take是saga里的一种effect类型。

先看effecttake()的实现。

function take() {
  return {
    type: 'take'
  };
}

出乎意料，仅仅返回了一个带类型的object。

其实redux-saga里所有effect返回的值，都是一个带类型的纯object对象。

那究竟是什么时候触发channel的take方法的呢？还需要从调用mainSaga的代码上找原因。

generator的特点是执行到某一步时，可以把控制权交给外部代码，由外部代码拿到返回结果后，决定该怎么做。

task

这里我们又要引入一个新的概念task。

task是generator方法的执行环境，所有saga的generator方法都跑在task里。

task的简易实现如下：

function task(iterator) {
  const iter = iterator();
  function next(args) {
    const result = iter.next(args);
    if (!result.done) {
      const effect = result.value;
      if (effect.type === 'take) {
        runTakeEffect(result.value, next);
      }
    }
  }
  next();
}

task(mainSaga);

当yield take()运行时，将take()返回的结果交给外层的task，此时代码的控制权就已经从gennerator方法中转到了task里了。

result.value的值就是take()返回的结果{ type: 'take' }。

再看runTakeEffect的实现：

function runTakeEffect(effect, cb) {
  chan.take(input => {
    cb(input);
  });
}

到这里，我们终于看到调用channel的take方法的地方了。

完整代码如下：

function channel() {
  let taker;

  function take(cb) {
    taker = cb;
  }

  function put(input) {
    if (taker) {
      const tempTaker = taker;
      taker = null;
      tempTaker(input);
    }
  }

  return {
    put,
    take,
  };
}

const chan = channel();

function take() {
  return {
    type: 'take'
  };
}

function* mainSaga() {
  const action = yield take();
  console.log(action);
}

function runTakeEffect(effect, cb) {
  chan.take(input => {
    cb(input);
  });
}

function task(iterator) {
  const iter = iterator();
  function next(args) {
    const result = iter.next(args);
    if (!result.done) {
      const effect = result.value;
      if (effect.type === 'take') {
        runTakeEffect(result.value, next);
      }
    }
  }
  next();
}

task(mainSaga);

let i = 0;
$btn.addEventListener('click', () => {
  const action =`action data${i++}`;
  chan.put(action);
}, false);

整体流程就是，先通过mainSaga往channel里注册了一个taker，一旦dom点击发生，就触发channel的put，put会消耗掉已经注册的taker，这样就完成了一次点击事件的监听过程。

查看在线demo

takeEvery实现原理

在上一节中，我们已经模仿saga实现了一次事件监听，但是还是有问题，我们只能监听一次点击，怎么能做到监听每次点击事件呢？redux-saga提供了一个helper方法——takeEvery。我们尝试在我们的简易版saga中实现一下takeEvery。

function* takeEvery(worker) {
  yield fork(function* () {
    while(true) {
      const action = yield take();
      worker(action);
    }
  });
}

function* mainSaga() {
  yield takeEvery(action => {
    $result.innerHTML = action;
  });
}

这里用到了一个新的effect方法fork。

fork

fork的作用是启动一个新的task，不阻塞原task执行。代码修改如下：

function fork(cb) {
  return {
    type: 'fork',
    fn: cb,
  };
}

function runForkEffect(effect, cb) {
  task(effect.fn || effect);
  cb();
}

function task(iterator) {
  const iter = typeof iterator === 'function' ? iterator() : iterator;
  function next(args) {
    const result = iter.next(args);
    if (!result.done) {
      const effect = result.value;

      // 判断effect是否是iterator
      if (typeof effect[Symbol.iterator] === 'function') {
        runForkEffect(effect, next);
      } else if (effect.type) {
        switch (effect.type) {
        case 'take':
          runTakeEffect(effect, next);
          break;
        case 'fork':
          runForkEffect(effect, next);
          break;
        default:
        }
      }
    }
  }
  next();
}

我们通过添加了一种新的effectfork，启动了一个新的task takeEvery。

takeEvery的作用就是当channel的put发生后，自动往channel里放进一个新的taker。

我们实现的channel里同时只能有一个taker，while(true)的作用就是每当一个put触发消耗掉了taker后，就自动触发runTakeEffect中传入的task的next方法，再次往channel里放进一个taker，从而做到源源不断地监听事件。

在线demo

effect的本质

通过上文的实现，我们发现所有的yield后返回的effect，都是一个纯object，用来给generator外层的执行容器task发送一个信号，告诉task该做什么。

基于这种思路，如果我们要新增一个effect，来cancel task，也可以很容易实现。

首先我们先定义一个cancel方法，用来发送cancel的信号。

function cancel() {
  return {
    type: 'cancel'
  };
}

然后修改task的代码，让他能真正执行cancel的逻辑。

function task(iterator) {
  const iter = typeof iterator === 'function' ? iterator() : iterator;
  ...

  function runCancelEffect() {
    // do some cancel logic
  }

  function next(args) {
    const result = iter.next(args);
    if (!result.done) {
      const effect = result.value;

      if (typeof effect[Symbol.iterator] === 'function') {
        runForkEffect(effect, next);
      } else if (effect.type) {
        switch (effect.type) {
        case 'cancel':
          runCancelEffect();
        case 'take':
          runTakeEffect(result.value, next);
          break;
        case 'fork':
          runForkEffect(result.value, next);
          break;
        default:
        }
      }
    }
  }
  next();
}

小结

本文通过简单实现了几个effect方法来地介绍了redux-saga的原理，要真正做到redux-saga的所有功能，只需要再添加一些细节就可以了。大概如下图所示：

对generator使用有兴趣的同学推荐学习一下redux-saga源码。在此推荐一篇使用generator实现dom事件监听的文章继续探索JS中的Iterator，兼谈与Observable的对比

感兴趣的同学可以关注专栏或者发送简历至'chaofeng.lcf####alibaba-inc.com'.replace('####', '@')，欢迎有志之士加入~

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