为什么不可变性在JavaScript中如此重要(或需要)?

我目前正在开发React JS和React Native框架。在半路上，当我读到Facebook的Flux和Redux实现时，我遇到了Immutability或Immutable-JS库。

问题是，为什么不变性如此重要?改变对象有什么错?这不是让事情变得简单了吗?

举个例子，让我们考虑一个简单的新闻阅读器应用程序，它的打开屏幕是一个新闻标题的列表视图。

如果我设置一个带有值的对象数组，一开始我不能操作它。这就是不可变原理，对吧?(如果我说错了请指正。) 但是，如果我有一个新的News对象需要更新怎么办?通常情况下，我可以将对象添加到数组中。在这种情况下我该如何实现呢?删除存储并重新创建它? 向数组中添加对象难道不是一种成本较低的操作吗?

当前回答

我最近也在研究同样的话题。我会尽我最大的努力回答你的问题，并尝试分享我到目前为止学到的东西。

问题是，为什么不变性如此重要?有什么问题变异的对象?这不是让事情变得简单了吗?

基本上可以归结为这样一个事实:不可变性增加了可预测性、性能(间接地)，并允许突变跟踪。

可预测性

突变隐藏了更改，而更改会产生(意想不到的)副作用，从而导致严重的bug。当您强制执行不可变性时，您可以保持应用程序架构和心理模型的简单性，这使您更容易对应用程序进行推理。

性能

尽管向不可变对象添加值意味着需要创建一个新实例，其中需要复制现有值，并且需要向新对象添加新值，这会消耗内存，但不可变对象可以利用结构共享来减少内存开销。

所有更新都返回新值，但内部结构共享给大幅度减少内存使用(和GC抖动)。这意味着如果你附加到一个有1000个元素的向量，它实际上并不创建一个新的向量，长度为1001个元素。最有可能的是，内部只有几个分配小对象。

你可以在这里阅读更多相关内容。

突变跟踪

除了减少内存使用外，不可变性还允许您通过使用引用和值相等来优化应用程序。这使得查看是否有任何更改非常容易。例如，react组件的状态变化。您可以使用shouldComponentUpdate通过比较状态对象来检查状态是否相同，并防止不必要的呈现。你可以在这里阅读更多相关内容。

额外的资源:

不变之道不可变数据结构和JavaScript JavaScript中的不可变性

如果我在初始值中设置一个对象数组。我不能对它进行操作。这就是不可变原理，对吧?(正确的如果我错了，请告诉我)。但是，如果我有一个新的News对象被更新吗?通常情况下，我可以将对象添加到数组中。在这种情况下我该如何实现呢?删除商店并重新创建它? 向数组中添加对象难道不是一种成本较低的操作吗?

是的，这是正确的。如果你对如何在你的应用程序中实现这一点感到困惑，我建议你看看redux是如何做到这一点的，以熟悉核心概念，它对我有很大帮助。

我喜欢使用Redux作为例子，因为它包含了不变性。它有一个单一的不可变的状态树(称为存储)，其中所有的状态变化都是通过分派操作来显式的，这些操作由reducer处理，reducer接受前一个状态和所述操作(一次一个)并返回应用程序的下一个状态。你可以在这里阅读更多关于它的核心原则。

在egghead上有一门很好的redux课程。redux的作者Dan Abramov解释了这些原则如下(我修改了一些代码以更好地适应场景):

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';

// Reducer.
const news = (state=[], action) => {
  switch(action.type) {
    case 'ADD_NEWS_ITEM': {
      return [ ...state, action.newsItem ];
    }
    default: {
        return state;
    }
  }
};

// Store.
const createStore = (reducer) => {
  let state;
  let listeners = [];

  const subscribe = (listener) => {
    listeners.push(listener);

    return () => {
      listeners = listeners.filter(cb => cb !== listener);
    };
  };

  const getState = () => state;

  const dispatch = (action) => {
    state = reducer(state, action);
    listeners.forEach( cb => cb() );
  };

  dispatch({});

  return { subscribe, getState, dispatch };
};

// Initialize store with reducer.
const store = createStore(news);

// Component.
const News = React.createClass({
  onAddNewsItem() {
    const { newsTitle } = this.refs;

    store.dispatch({
      type: 'ADD_NEWS_ITEM',
      newsItem: { title: newsTitle.value }
    });
  },

  render() {
    const { news } = this.props;

    return (
      <div>
        <input ref="newsTitle" />
        <button onClick={ this.onAddNewsItem }>add</button>
        <ul>
          { news.map( ({ title }) => <li>{ title }</li>) }
        </ul>
      </div>
    );
  }
});

// Handler that will execute when the store dispatches.
const render = () => {
  ReactDOM.render(
    <News news={ store.getState() } />,
    document.getElementById('news')
  );
};

// Entry point.
store.subscribe(render);
render();

此外，这些视频进一步详细演示了如何实现不变性:

数组对象

2015-12-20 20:48:14

其他回答

举个例子:

const userMessage  = { 
   user: "userId",
   topic: "topicId"
   content: {}
}

validateMessage(userMessage)
saveMessage(userMessage) 
sendMessageViaEmail(userMessage)
**sendMessageViaMobilePush(userMessage)** 

console.log(userMessage) // => ?

现在回答一些问题:

在可变代码中的sendMessageViaMobilePush(userMessage))下的userMessage是什么?

{ id: "xxx-xxx-xxx-xxx", //set by ..(Answer for question 3) user:"John Tribe", //set by sendMessageViaEmail topic: "Email title", //set by sendMessageViaEmail status: FINAL, //set by saveMessage or could be set by sendMessageViaEmail from: "..", //set by sendMessageViaEmail to:"...", //set by sendMessageViaEmail valid:true, //set by validateMessage state: SENT //set by sendMessageViaEmail } Surprised?? Me too :d. But this is normal with mutability in javascript. (in Java too but a bit in different way. When You expect null but get some object).

What is under userMessage on same line in immutable code? const userMessage = { user: "userId", topic: "topicId", content: {} } Easy right ? Can You guess by which method "id" is updated in mutable code in Snippet 1 ?? By sendMessageViaEmail. Why? Why not? Well it was at first updated by saveMessage, but then overridden by sendMessageViaEmail. In mutable code people didn't received push messages (sendMessageViaMobilePush). Can You guess why ?? because I am amazing developer :D and I put safety check in method sendMessageViaMobilePush(userMessage) function sendMessageViaMobilePush(userMessage) { if (userMessage.state != SENT) { //was set to SENT by sendMessageViaEmail send(userMessage) } } Even if You saw this method before, was this possible for You to predict this behavior in mutable code ? For me it wasn't.

希望这能帮助你理解在javascript中使用可变对象的主要问题。

请注意，当复杂性上升时，很难检查设置的内容和位置，特别是当您与他人一起工作时。

2020-08-03 12:45:52

不变性的逆向观点

TL/DR:不可变性在JavaScript中更像是一种时尚趋势，而不是必须。如果你正在使用React，它确实为状态管理中一些令人困惑的设计选择提供了一个整洁的解决方案。然而，在大多数其他情况下，它带来的复杂性并不能增加足够的价值，更多的是用来填充简历，而不是满足客户的实际需求。