// State.ts
import { Record, List, Set } from 'immutable'
const StateRecord = Record({
 items: List<Item>
 transform: d3.ZoomTransform
 selection: number
})
// 用類封裝，便于書寫 TypeScript，注意這里最好使用Immutable 4.0 以上的版本
export default class State extends StateRecord {}

// actions/index.ts
export default abstract class Action {
 abstract next(state: State): State
 abstract prev(state: State): State
 prepare(appHistory: AppHistory): AppHistory { return appHistory }
 getMessage() { return this.constructor.name }
}

// actions/AddItemAction.ts
export default class AddItemAction extends Action {
 newItem: Item
 prevSelection: number
 constructor(newItem: Item) {
 super()
 this.newItem = newItem
 }
 prepare(history: AppHistory) {
 // 創建新的圖形后會自動選中該圖形，為了使得撤銷該操作時 state.selection 變為原來的值
 // prepare 方法中讀取了「添加圖形之前 selection 的值」并保存到 this.prevSelection
 this.prevSelection = history.state.selection
 return history
 }
 next(state: State) {
 return state
 .setIn(['items', this.newItem.id], this.newItem)
 .set('selection', this.newItemId)
 }
 prev(state: State) {
 return state
 .deleteIn(['items', this.newItem.id])
 .set('selection', this.prevSelection)
 }
 getMessage() { return `Add item ${this.newItem.id}` }
}

// initState 是一開始就給定的應用初始狀態
// 某一時刻，用戶交互產生了 action1 ...
state1 = action1.next(initState)
// 又一個時刻，用戶交互產生了 action2 ...
state2 = action2.next(state1)
// 同樣的，action3也出現了 ...
state3 = action3.next(state2)
// 用戶進行撤銷，此時我們需要調用最近一個action的prev方法
state4 = action3.prev(state3)
// 如果再次進行撤銷，我們從action列表中取出對應的action，調用其prev方法
state5 = action2.prev(state4)
// 重做的時候，取出最近一個被撤銷的action，調用其next方法
state6 = action2.next(state5)
Applied-Action

// AppHistory.ts
const emptyAction = Symbol('empty-action')
export const undo = Symbol('undo')
export type undo = typeof undo // TypeScript2.7之后對symbol的支持大大增強
export const redo = Symbol('redo')
export type redo = typeof redo
const AppHistoryRecord = Record({
 // 當前應用狀態
 state: new State(),
 // action 列表
 list: List<Action>(),
 // index 表示最后一個applied-action在list中的下標。-1 表示沒有任何applied-action
 index: -1,
})
export default class AppHistory extends AppHistoryRecord {
 pop() { // 移除最后一項操作記錄
 return this
 .update('list', list => list.splice(this.index, 1))
 .update('index', x => x - 1)
 }
 getLastAction() { return this.index === -1 ? emptyAction : this.list.get(this.index) }
 getNextAction() { return this.list.get(this.index + 1, emptyAction) }
 apply(action: Action) {
 if (action === emptyAction) return this
 return this.merge({
 list: this.list.setSize(this.index + 1).push(action),
 index: this.index + 1,
 state: action.next(this.state),
 })
 }
 redo() {
 const action = this.getNextAction()
 if (action === emptyAction) return this
 return this.merge({
 list: this.list,
 index: this.index + 1,
 state: action.next(this.state),
 })
 }
 undo() {
 const action = this.getLastAction()
 if (action === emptyAction) return this
 return this.merge({
 list: this.list,
 index: this.index - 1,
 state: action.prev(this.state),
 })
 }
}

type HybridAction = undo | redo | Action
// 如果用Redux來管理狀態，那么使用下面的reudcer來管理那些「需要歷史記錄的狀態」
// 然后將該reducer放在應用狀態樹中合適的位置
function reducer(history: AppHistory, action: HybridAction): AppHistory {
 if (action === undo) {
 return history.undo()
 } else if (action === redo) {
 return history.redo()
 } else { // 常規的 Action
 // 注意這里需要調用prepare方法，好讓該action「準備好」
 return action.prepare(history).apply(action)
 }
}
// 如果是在 Stream/Observable 的環境下，那么像下面這樣使用 reducer
const action$: Stream<HybridAction> = generatedFromUserInteraction
const appHistory$: Stream<AppHistory> = action$.fold(reducer, new AppHistory())
const state$ = appHistory$.map(h => h.state)
// 如果是用回調函數的話，大概像這樣使用reducer
onActionHappen = function (action: HybridAction) {
 const nextHistory = reducer(getLastHistory(), action)
 updateAppHistory(nextHistory)
 updateState(nextHistory.state)
}

// actions/MoveItemAction.ts
export default class MoveItemAction extends Action {
 prevItem: Item
 // 一次圖形拖動操作可以由以下三個變量來進行描述：
 // 拖動開始時鼠標的位置(startPos)，拖動過程中鼠標的位置(movingPos)，以及拖動的圖形的 ID
 constructor(readonly startPos: Point, readonly movingPos: Point, readonly itemId: number) {
 // 上一行中 readonly startPos: Point 相當于下面兩步：
 // 1. 在MoveItemAction中定義startPos只讀字段
 // 2. 在構造函數中執行 this.startPos = startPos
 super()
 }
 prepare(history: AppHistory) {
 const lastAction = history.getLastAction()
 if (lastAction instanceof MoveItemAction && lastAction.startPos == this.startPos) {
 // 如果上一個action也是MoveItemAction，且拖動操作的鼠標起點和當前action相同
 // 則我們認為這兩個action在同一次移動操作中
 this.prevItem = lastAction.prevItem
 return history.pop() // 調用pop方法來移除最近一個action
 } else {
 // 記錄圖形被移動之前的狀態，用于撤銷
 this.prevItem = history.state.items.get(this.itemId)
 return history
 }
 }
 next(state: State): State {
 const dx = this.movingPos.x - this.startPos.x
 const dy = this.movingPos.y - this.startPos.y
 const moved = this.prevItem.move(dx, dy)
 return state.setIn(['items', this.itemId], moved)
 }
 prev(state: State) {
 // 撤銷的時候我們直接使用已經保存的prevItem即可
 return state.setIn(['items', this.itemId], this.prevItem)
 }
 getMessage() { /* ... */ }
}