详解什么是@ngrx/store开发包中的MemoizedSelector
作者:JerryWang_汪子熙
1. 了解 Memoized Selector
在 @ngrx/store
开发包中,MemoizedSelector
是一个重要的概念和工具,用于在 Angular 应用中管理和选择 Redux 状态的片段。它是 @ngrx/store
的一个关键特性,通过使用 reselect
库来实现对状态选择器的优化。MemoizedSelector
可以提高状态选择器的性能,并且能够避免不必要的状态计算,从而提高应用的效率和响应性。
在本文中,我们将深入了解 MemoizedSelector
的概念和用法,并通过具体的示例详细说明它的使用方法和优势。
在 Redux 应用中,状态管理是非常重要的。使用 @ngrx/store
开发包可以在 Angular 应用中轻松实现 Redux 模式。其中,选择器(Selector)是用于从 Redux 状态树中获取特定数据片段的函数。选择器允许我们在应用中组织和重用状态的读取逻辑。
@ngrx/store
中的选择器分为两类:
- 普通选择器(Selector):每次调用时都会计算和返回新的结果。这可能会导致性能问题,特别是在复杂状态计算时。
- Memoized 选择器(MemoizedSelector):使用
reselect
库实现的选择器。Memoized 选择器会缓存计算结果,并在相同的输入条件下直接返回缓存的结果,而不会重新计算。这样可以避免不必要的计算和性能损失。
2. Memoized Selector 的用法
在 Angular 应用中,我们通常会使用 createFeatureSelector
和 createSelector
函数来定义 Memoized 选择器。createFeatureSelector
用于创建特定 feature 下的选择器,而 createSelector
用于创建具体的 Memoized 选择器。
2.1 创建 Feature 选择器(createFeatureSelector)
createFeatureSelector
函数用于创建一个特定的 feature 下的选择器,它接收一个特定 feature 的标识符作为参数,并返回一个选择器函数。该选择器函数会从根状态中选择特定 feature 下的状态片段。
import { createFeatureSelector } from '@ngrx/store'; // 创建 Feature 选择器 const featureSelector = createFeatureSelector<FeatureState>('featureName');
上述代码中,我们创建了一个名为 featureSelector
的 Feature 选择器,并将其与特定 feature 的标识符 'featureName'
关联起来。这样,featureSelector
将用于选择来自名为 'featureName'
的 feature 下的状态片段。
2.2 创建 Memoized 选择器(createSelector)
createSelector
函数用于创建 Memoized 选择器,它接收一系列输入选择器(可以是 Feature 选择器或其他 Memoized 选择器),以及一个输出函数。输出函数用于从输入选择器的结果中选择特定的状态片段,并进行任意的转换或计算。
import { createSelector } from '@ngrx/store'; // 创建 Memoized 选择器 const memoizedSelector = createSelector( featureSelector, (featureState) => featureState.someData );
上述代码中,我们创建了一个名为 memoizedSelector
的 Memoized 选择器。它接收来自 featureSelector
的结果 featureState
作为输入,然后从中选择 featureState.someData
这个状态片段。这里的 someData
可以是特定 feature 下的某个属性或者经过复杂计算得到的状态。
Memoized 选择器会缓存 featureState.someData
的计算结果,并在相同的输入条件下直接返回缓存的结果,避免不必要的计算。
2.3 使用 Memoized 选择器
在应用中使用 Memoized 选择器的过程非常简单。我们可以像调用普通函数一样调用 Memoized 选择器,并传入所需的输入条件。Memoized 选择器将根据输入条件进行状态选择,并返回缓存的结果或者进行计算后返回结果。
// 使用 Memoized 选择器 store.select(memoizedSelector).subscribe((data) => { console.log('Selected data:', data); });
上述代码中,我们通过 store.select()
方法调用 memoizedSelector
Memoized 选择器,并通过 subscribe
订阅状态的变化。当状态变化时,memoizedSelector
将根据输入条件进行状态选择,并返回缓存的结果或计算后的结果。最终,我们会在控制台中看到所选数据的输出。
3. Memoized Selector 的优势
Memoized 选择器在 Angular 应用中有许多优势,特别是在处理复杂状态计算时:
3.1 提高性能
Memoized 选择器通过缓存计算结果来避免不必要的状态计算,从而提高应用的性能。当选择器的输入条件没有变化时,Memoized 选择器将直接返回之前缓存的结果,而不会重新计算。这在大型应用和复杂状态计算的情况下尤为重要,可以减少重复计算的开销,提升应用的响应性能。
3.2 避免不必要的状态更新
由于 Memoized 选择器会缓存计算结果,当状态变化时,只有依赖于输入条件的数据发生变化时,Memoized 选择器才会返回新的结果。这样可以避免不必要的状态更新,减少不必要的组件重新渲染,提高应用的效率。
3.3 支持复杂状态计算
Memoized 选择器非常适用于处理复杂的状态计算逻辑。通过组合多个选择器和输出函数,我们可以轻松地实现复杂的状态转换和计算。Memoized 选择器的
缓存机制可以确保只有在必要时才进行状态计算,避免重复工作。
3.4 代码重用和组织
Memoized 选择器允许我们将状态选择逻辑从组件中分离出来,实现代码的重用和组织。我们可以将复杂的状态选择逻辑放在 Memoized 选择器中,并在不同的组件中重复使用这些选择器。这样可以保持组件简单,更易于维护。
4. 示例:使用 Memoized 选择器管理购物车状态
现在,我们通过一个购物车示例来演示如何使用 Memoized 选择器来管理复杂的状态逻辑。假设我们有一个购物车应用,其中包含多个商品和购物车状态。每个商品都有一个唯一的 ID、名称、价格和数量。购物车状态是购物车中所有商品的集合。
我们首先定义购物车的状态接口:
interface CartItem { id: number; name: string; price: number; quantity: number; } interface CartState { items: CartItem[]; total: number; }
接下来,我们创建购物车的 @ngrx/store
特性模块,并定义 Memoized 选择器来管理购物车状态。
// cart.actions.ts import { createAction, props } from '@ngrx/store'; import { CartItem } from './cart-state.interface'; // 添加商品到购物车 export const addToCart = createAction( '[Cart] Add To Cart', props<{ item: CartItem }>() ); // 从购物车中删除商品 export const removeFromCart = createAction( '[Cart] Remove From Cart', props<{ itemId: number }>() ); // cart.reducer.ts import { createReducer, on } from '@ngrx/store'; import { CartState, CartItem } from './cart-state.interface'; import { addToCart, removeFromCart } from './cart.actions'; // 初始化购物车状态 const initialState: CartState = { items: [], total: 0, }; // 创建购物车状态 reducer export const cartReducer = createReducer( initialState, on(addToCart, (state, { item }) => { // 判断商品是否已存在于购物车中 const existingItem = state.items.find((i) => i.id === item.id); if (existingItem) { // 商品已存在,更新数量和总价 const updatedItems = state.items.map((i) => i.id === item.id ? { ...i, quantity: i.quantity + 1 } : i ); return { ...state, items: updatedItems, total: state.total + item.price, }; } else { // 商品不存在,添加新商品到购物车 const newItem: CartItem = { ...item, quantity: 1 }; return { ...state, items: [...state.items, newItem], total: state.total + item.price, }; } }), on(removeFromCart, (state, { itemId }) => { // 根据商品 ID 从购物车中删除商品 const updatedItems = state.items.filter((i) => i.id !== itemId); const removedItem = state.items.find((i) => i.id === itemId); return { ...state, items: updatedItems, total: state.total - (removedItem ? removedItem.price * removedItem.quantity : 0), }; }) );
在上述代码中,我们首先定义了购物车状态接口 CartState
和商品接口 CartItem
。接着,我们创建了两个 @ngrx/store
的 action:addToCart
和 removeFromCart
。这些 action 将用于修改购物车的状态。
然后,我们定义了购物车的状态 reducer cartReducer
,其中使用 on
函数来处理不同的 action。在 addToCart
处理逻辑中,我们判断商品是否已经存在于购物车中,如果存在则更新数量和总价,否则将新商品添加到购物车。在 removeFromCart
处理逻辑中,我们根据商品 ID 从购物车中删除商品,并相应地更新总价。
现在,我们来创建 Memoized 选择器来从购物车状态中选择特定数据片段。
// cart.selectors.ts import { createFeatureSelector, createSelector } from '@ngrx/store'; import { CartState } from './cart-state.interface'; // 创建购物车 Feature 选择器 export const selectCartState = createFeatureSelector<CartState>('cart'); // 创建 Memoized 选择器:选择购物车中的所有商品 export const selectCartItems = createSelector( selectCartState, (cartState) => cartState.items ); // 创建 Memoized 选择器:选择购物车中的商品总价 export const selectCartTotal = createSelector( selectCartState, (cartState) => cartState.total );
在上述代码中,我们首先使用 createFeatureSelector
创建购物车的 Feature 选择器 selectCartState
。接着,我们使用 createSelector
来创建两个 Memoized 选择器:selectCartItems
和 selectCartTotal
。selectCartItems
Memoized 选择器选择购物车状态中的 items
,而 selectCartTotal
选择购物车状态中的 total
。
现在,我们可以在组件中使用这些 Memoized 选择器来选择购物车状态的特定数据片段。
// cart.component.ts import { Component } from '@angular/core'; import { Store } from '@ngrx/store'; import { CartItem } from './cart-state.interface'; import { addToCart, removeFromCart } from './cart.actions'; import { selectCartItems, selectCartTotal } from './cart.selectors'; import { Observable } from 'rxjs'; @Component({ selector: 'app-cart', template: ` <h2>Shopping Cart</h2> <div *ngFor="let item of cartItems$ | async"> <p>{{ item.name }} - Quantity: {{ item.quantity }} - Price: ${{ item.price }}</p> <button (click)="removeItemFromCart(item.id)">Remove</button> </div> <p>Total Price: ${{ cartTotal$ | async }}</p> `, }) export class CartComponent { cartItems$: Observable<CartItem[]>; cartTotal$: Observable<number>; constructor(private store: Store) { this.cartItems$ = this.store.select(selectCartItems); this.cartTotal$ = this.store.select(selectCartTotal); } addItemToCart(item: CartItem) { this.store.dispatch(addToCart({ item })); } removeItemFromCart(itemId: number) { this.store.dispatch(removeFromCart({ itemId })); } }
在购物车组件中,我们使用 store.select()
方法调用 selectCartItems
和 selectCartTotal
Memoized 选择器,以获取购物车中的所有商品和总价。然后,我们在模板中使用 async
管道来处理 Observable 数据,实时显示购物车的商品列表和总价。
通过使用 Memoized 选择器,我们可以高效地管理购物车状态,并根据购物车中的商品动态更新应用界面。
5. 总结
MemoizedSelector
是 @ngrx/store
开发包中的一个重要概念,它通过使用 reselect
库来实现对状态选择器的优化。Memoized 选择器可以提高应用的性能,避免不必要的状态计算,并支持复杂状态逻辑的处理。
通过 createFeatureSelector
和 createSelector
函数,我们可以轻松地创建特定 feature 下的选择器和 Memoized 选择器。Memoized 选择器在 Angular 应用中非常有用,特别是在管理大型状态树和复杂状态计算时,能够有效地提高应用的性能和响应性。
在实际开发中,我们应该充分利用 MemoizedSelector
的优势,并将状态选择逻辑尽可能地抽象成可复用的选择器,以提高代码的可维护性和重用性。同时,我们也应该注意避免滥用 Memoized 选择器,避免创建过多的选择器导致不必要的内存占用。综合考虑性能和可维护性,合理使用 Memoized 选择器将有助于构建高效、可扩展的 Angular 应用。
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