基于 Vuex 的时移操作（撤回/恢复）实现

最近做了一个 BI 平台的可视化看板编辑器，项目刚做完一期，各方面的功能都还能粗糙，但该有的也都有了，比如编辑器场景下最基本的两类时移操作-撤回(undo) 和恢复 (redo)。

用 vuex 实现的原理其实很简单，一句话就可以概括：维护一个 state快照 的历史记录数组和当前索引值， undo 和 redo 分别对应索引的回退（backward）的前移（forward）。

原理虽然简单，但代码实现还是要注意一些细节。

搭配源码@bugonly/vuex-undo-redo阅读口味更佳。

时间线不可逆

假设A为空白状态，依序进行以下操作：

1. 新增一个组件1，进入状态B；
2. 再次新增一个组件2，进入状态C；
3. 执行undo操作，回退到状态B，组件2被清除，仅剩组件1；
4. 新增一个组件3，进入状态D；
5. 再次执行undo操作，回退到状态B，组件3被清除，仅剩一个组件1；
6. 再次执行undo操作，组件1被清除，看板为空白状态，即状态A;
7. 再次执行undo操作，提示无历史记录。

以上操作流程如下视频：

上述步骤中有争议的是步骤6，在测试过程中测试同事提出步骤6的表现应该是恢复到状态C，即组件2被恢复到看板中。如果是这样的话会发生以下问题：

• 状态B的 undo 操作结果会有两种：状态 A 和状态 C；
• 如何判断该什么时候回退到 A？什么时候回退到 C？
• 从状态B undo 回退到 C，再次 undo 应该回退到哪个状态？按时间线的话应该是回退到 B，那么再次 undo 呢？死循环？

之所以对步骤6的结果有争议，根本原因是混淆了编辑行为和时移行为。时移行为 undo/redo 恢复的是上一步/下一步的编辑行为，而时移行为本身是不被记录在操作历史栈中的，也就是说， undo 行为本身不能被 undo ，redo 行为本身不能被 redo。否则就会造成时间线混乱，难以管理。

时间线不可逆这条规则在所有类型的可视化编辑器中都是统一的，比如在线文档、IDE等等，大家有兴趣可以亲自去验证一下。

行为分类

并不是所有行为都是可以撤回的，理论上应该只有编辑行为可撤回，其他的比如页签之间的切换等简单交互的行为虽然也是状态机驱动（此处留个扣子，下文细聊），但并没有支持撤回的必要性，如果所有状态都能撤回反而令编辑器不好用。

所以在设计技术方案时，需要对用户行为进行归类，最基本要有三类：

• 支持撤回的行为；
• 不支持撤回的行为；
• 不支持撤回但是需要覆盖当前状态机快照的行为。

最后一种非常有必要，有些行为虽然本身不能撤回，但是在它之后的一些行为需要支持撤回，为了保持状态机的完整性，这类行为也必须记录下来，但是并不会作为一个独立的快照，而是覆盖当前快照。

举个例子。

1. 页签1新增一个组件；
2. 新增页签2；
3. 页签2新增一个组件；
4. 切换到页签1；
5. 执行 undo，此时的表现是自动切换至页签2并且清除了页签2中的组件。

上述步骤中页签之间的切换行为就属于「不支持撤回但是需要覆盖当前状态机快照的行为」之一。在绝大多数交互场景中，页签之间的切换是没有必要使用 store 驱动的，往往是组件内部的状态机，上面示例之所以将它加入 store 就是为了实现视频中展示的 undo 自动切换页签效果。

这种方案比较简单有效，当然也有其他解决方案实现。

时移操作的作用域

这一点就很简单了，编辑器是应用的一个模块，在 vuex 中是 store 的一个 module，所以时移操作的插件函数在订阅 mutations 时需要判断 mutation-type，过滤非编辑器模块的 mutation。

const moduleFilterReg = new RegExp(`^${module}\/([a-zA-Z0-9\_]+)$`);
store.subscribe((mutation, state: Record<string, any>) => {
  let mutationType = mutation.type;

  if (moduleFilterReg){
    const match = moduleFilterReg.exec(mutation.type);
    // 过滤非指定模块的mutation
    if (!match) {
      return;
    }
    mutationType = match[1];
  }
  // ...其他逻辑
});

插件函数完整源码链接。

总结以上内容，时移操作插件的完整配置项如下：

interface IUndoRedoConfig {
  /**
   * 模块名称
   * 如果指定模块则过滤此模块之外的所有 mutation
   */
  module?: string;
  /**
   * 不跟踪的 mutation-type 清单
   */
  noTraceMutationTypes?: string[];
  /**
   * 此列表中的 mutation-type 行为不跟踪，但是会覆盖当前历史记录
   */
  needReplaceMutationTypes?: string[];
  /**
   * 过滤器，返回 false 时不执行后续逻辑
   * 使用 filter 可以编写更复杂的过滤逻辑
   * @param mutation
   * @param state
   */
  filter?: (mutation: MutationPayload, state:Record<string, any>) => boolean;
  /**
   * 历史记录容量，最小值1
   */
  historyCapcity?: number;
}

页签域的时移操作如何实现？

最后留一个问题，这个问题我也暂时没想通最优解。目前市面上几乎所有的可视化编辑器都是这样的逻辑：时移操作的作用域的编辑器全局。

如何理解这句话呢？比如上文提到的报告编辑器，undo/redo 操作是针对报告 scope的，而不是页签 scope。报告编辑器可能有些人比较陌生，类比一种更普遍的编辑器：Excel。

Excel 的每个工作表（sheet）相当于报告中的页签，你试着在excel中执行以下步骤：

1. 在 sheet 1 中任意编辑一次；
2. 新建一个 sheet 2；
3. 在 sheet 2 中任意编辑一次；
4. 执行一次 undo，表现为 sheet 2中的编辑被还原；
5. 再执行一次 undo，表现为 sheet 2 被整体清除；
6. 再执行一次 undo，表现为 sheet 1中的编辑被还原。

以上步骤可以看出，excel 的 undo 行为是针对 excel 文档 scope 的，而不是每个 sheet 的 scope。

那么假如我想实现每个 sheet 域的时移操作呢？具体表现为：

• 每个 sheet 有单独的操作历史，互不影响；
• sheet 不能被时移操作删除，只能手动删除。

其实有很多种解决方案，最简单的就是每个 sheet 在 vuex store 对应一个 module，然后为每个 module 单独维护一个操作历史栈，这属于暴力解法，简单有效但很挫。也有更复杂的，比如基于图（Graph）数据结构做状态机发散，这属于自己牛逼同事看不懂的非工程解法，而且这个逻辑放在客户端会很重。所以这俩都不是最优解，更好的方案暂时不写了，因为我也没想出来...