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

从前，线程之间的数据同步出现了一个问题。这个问题非常麻烦，有10多个解决方案。有些人试图从根本上解决这个问题。它是函数式编程诞生的地方。这就像马克思主义。我不明白Dan Abramov是怎么把这个想法卖给JS的，因为它是单线程的。他是个天才。

我可以举个小例子。在gcc中有一个属性__attribute__((pure))。编译器试图解决你的函数是否是纯的，如果你不特别声明它。你的函数可以是纯的，即使你的状态是可变的。不可变性只是保证你的函数是纯粹的100多种方法中的一种。实际上95%的函数都是纯函数。

如果你真的没有明确的理由，你就不应该使用任何限制(比如不可变性)。如果你想“撤销”某些状态，你可以创建事务。如果你想简化通信，你可以发送带有不可变数据的事件。这取决于你。