Provide/inject 真的可以取代 Vuex 吗？

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Hello，各位小伙伴，接下来的一段时间里，我会把我的课程《Vue.js 3.0 核心源码解析》中问题的答案陆续在我的公众号发布，由于课程的问题大多数都是开放性的问题，所以我的答案也不一定是标准的，仅供你参考喔。

本期的问题：如果你想利用依赖注入让整个应用下组件都能共享某个数据，你会怎么做？为什么？

这个问题本身并不难，因为你只要知道了依赖注入的实现原理，你就可以轻松回答出：只要在应用的根实例上 provide 某个数据，然后在子组件 inject 使用，就相当于整个应用的组件共享该数据了。

看上去，使用 provide/inject 就可以实现全局数据共享，这个能力似乎和 Vuex 提供的能力类似，那么它可以替代 Vuex 吗？

Vuex 的核心概念

Vuex 是什么，官方的解释是一个专为 Vue.js 应用程序开发的状态管理模式。它采用集中式存储管理应用的所有组件的状态，并以相应的规则保证状态以一种可预测的方式发生变化。

Vuex 本质上是一种全局单例模式的方式来管理组件的共享状态。在这种模式下，我们的组件树构成了一个巨大的“视图”，不管在树的哪个位置，任何组件都能获取状态或者触发行为。

在 Vuex 中，有四个核心的概念，我们来简单过一下。

state 是 Vuex 中最基础的概念，它用于数据的 存储，举个例子：

import { createStore } from 'vuex'
const store = createStore({
  state: {
    todos: [
      { id: 1, text: '...', done: true },
      { id: 2, text: '...', done: false }
    ]
  }
})

我们可以通过 store.state.todos 来访问到其中的 todos 数据。

有些时候，我们希望获取的数据可能不是单一的在 state 中的数据，可能需要做一些逻辑运算，我们可以使用 getter，它就是 store 的计算属性。延续前一个例子：

import { createStore } from 'vuex'
const store = createStore({
  state: {
    todos: [
      { id: 1, text: '...', done: true },
      { id: 2, text: '...', done: false }
    ]
  },
  getters: {
    doneTodos: state => {
      return state.todos.filter(todo => todo.done)
    }
  }
})

我们可以通过 store.getters.doneTodos 访问到所有已完成的 todos 数据。

数据有读就会有写，为了确保数据的改变可追踪，更改 state 数据的唯一的方式是提交 mutation。延续前一个例子：

import { createStore } from 'vuex'
const store = createStore({
  state: {
    todos: [
      { id: 1, text: '...', done: true },
      { id: 2, text: '...', done: false }
    ]
  },
  getters: {
    doneTodos: state => {
      return state.todos.filter(todo => todo.done)
    }
  },
  mutations: {
    finishToDo(state, index) {
      state.todos[index].done = true
    }
  }
})

我们可以通过 store.commit('finishTodo', 1) 来修改第二个 todo 的完成状态。

action 类似 mutation，不同在于在 action 内部并不直接修改数据，还是通过提交 mutation 来更改数据，此外 action 内部还能包含任意的异步操作。延续前一个例子：

import { createStore } from 'vuex'
const store = createStore({
  state: {
    todos: [
      { id: 1, text: '...', done: true },
      { id: 2, text: '...', done: false }
    ]
  },
  getters: {
    doneTodos: state => {
      return state.todos.filter(todo => todo.done)
    }
  },
  mutations: {
    finishToDo(state, index) {
      state.todos[index].done = true
    }
  },
  actions: {
    delayFinishTodo({commit}, index) {
      setTimeout(() => {
        commit('finishToDo', index)
      }, 1000)
    }
  }
})

我们可以通过 store.dispatch('delayFinishTodo', 1) 延时 1s 后修改第二个 todo 的完成状态。

至此，我们了解了 Vuex 的四个最核心的概念，目前为止，我们都是通过原生 JavaScript 去操作 store 实例，并没有和组件关联，那么我们如何在组件中访问到 store 实例呢？

在组件中访问 store

在 Vue.js 3.0 中，我们通过 createStore 创建了 store 实例后，会在创建 App 对象的时候注入进去。

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

createApp(App).use(store).mount('#app')

当执行 createApp(App).use(store) 的时候，相当于注册了 store 的插件，会执行到 store 提供的 install 方法，来看看 4.0 版本的 Vuex 是如何实现 install 方法的：

export class Store {
  install (app, injectKey) {
    app.provide(injectKey || storeKey, this)
    app.config.globalProperties.$store = this
  }
}

在注册插件的时候，内部通过 app.provide 把 store 实例 provide 到了根实例中，此外，store 实例也被添加到了全局属性的 app.config.globalProperties.$store 中。

这么做之后，我们就可以在组件中轻松访问到 store 实例了。其中 app.provide 是给 Composition API 方式编写的组件用的，因为一旦使用了 Composition API ，我们在组件中想访问 store 的话会在 setup 函数中通过 useStore API 拿到，如下：

import { useStore } from 'vuex'
export default {
  setup() {
    const store = useStore()
  }
}

useStore 的实现如下：

import { inject } from 'vue'
export const storeKey = 'store'
export function useStore (key = null) {
  return inject(key !== null ? key : storeKey)
}

原来 Vuex 就是利用了 provide/inject 依赖注入的 API 实现了在组件中访问到 store，由于是通过 app.provide 把 store 实例 provide 到根实例中，所以在 app 内部的任意组件中都可以 inject store 实例并访问了。

除了 Composition API，Vue.js 3.0 依然支持 Options API 的方式去编写组件，显然在 Options API 组件中我们依然可以通过 this.$store 访问到 store 实例，因为实例的查找最终会找到全局 globalProperties 中的属性。

所以我们看到 provide/inject 在 Vuex 中的作用就是让组件可以访问到 store 实例。

Vuex 的其它能力

Vuex 除了管理组件的共享状态，还有一些其他好用的特性，这里我介绍三个常用的特性。

由于使用单一状态树，应用的所有状态会集中到一个比较大的对象。当应用变得非常复杂时，store 对象就有可能变得相当臃肿。

为了解决以上问题，Vuex 允许我们将 store 分割成模块（module）。每个模块拥有自己的 state、getter、mutation、action、甚至是嵌套子模块——从上至下进行同样方式的分割：

const moduleA = {
  state: () => ({ ... }),
  mutations: { ... },
  actions: { ... },
  getters: { ... }
}

const moduleB = {
  state: () => ({ ... }),
  mutations: { ... },
  actions: { ... }
}

const store = createStore({
  modules: {
    a: moduleA,
    b: moduleB
  }
})

store.state.a // -> moduleA 的状态
store.state.b // -> moduleB 的状态

另外，在 store 创建之后，你可以使用 store.registerModule 方法动态注册模块：

import { createStore } from 'vuex'

const store = createStore({ /* options */ })

// 注册模块 `myModule`
store.registerModule('myModule', {
  // ...
})

// 注册嵌套模块 `nested/myModule`
store.registerModule(['nested', 'myModule'], {
  // ...
})

Vuex 的 store 接受 plugins 选项，这个选项暴露出每次 mutation 的钩子。Vuex 插件就是一个函数，它接收 store 作为唯一参数：

const myPlugin = (store) => {
  // 在 store 初始化的时候调用
  store.subscribe((mutation, state) => {
    // 每次提交 mutation 的时候调用
  })
}

然后像这样使用：

import { createStore } from 'vuex'
const store = createStore({
  // ...
  plugins: [myPlugin]
})

官方内置了 Logger 插件用于一般的调试：

import { createStore, createLogger } from 'vuex'
const store = createStore({
  // ...
  plugins: [createLogger()]
})

通常我们会在开发环境中使用它，用来输出提交的 mutation 和生成状态快照。

为了保证数据的变化可追踪，我们要求所有状态的更改都应该通过提交 mutation 来触发，因此在严格模式下，一旦发生了状态变更且不是由 mutation 函数引起的，将会抛出错误。

我们可以在创建 store 的时候开启：

const store = createStore({
  // ...
  strict: true
})

由于开启严格模式会有一定的性能损耗，我们也只会在开发环境中开启它。

总结

综上，我们发现 Vuex 提供的能力还是很丰富的，而仅仅用 provide/inject 是不能替代 Vuex 的，那么 provide/inject 有哪些应用场景呢？

其实这个在课程中已经说了，我比较推荐在组件库的开发中使用，因为对于一个特定组件，它和其嵌套的子组件上下文联系很紧密。

我出这个题主要是希望你能做到以下两点：

  1. 从源码层面探索，了解 provide/inject 的实现原理。
  2. 延伸思考 provide/inject 在实现全局数据共享需求与 Vuex 的相同与差异。

要记住，分析和思考的过程远比答案重要。

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