前端路由原理解析和實(shí)現(xiàn)

lavor 發(fā)布于2019-05-23 16:28 / 3082人閱讀

摘要：如何實(shí)現(xiàn)前端路由要實(shí)現(xiàn)前端路由，需要解決兩個(gè)核心如何改變卻不引起頁面刷新如何檢測變化了下面分別使用和兩種實(shí)現(xiàn)方式回答上面的兩個(gè)核心問題。

原文鏈接：github.com/whinc/blog/…

在單頁應(yīng)用如此流行的今天，曾經(jīng)令人驚嘆的前端路由已經(jīng)成為各大框架的基礎(chǔ)標(biāo)配，每個(gè)框架都提供了強(qiáng)大的路由功能，導(dǎo)致路由實(shí)現(xiàn)變的復(fù)雜。想要搞懂路由內(nèi)部實(shí)現(xiàn)還是有些困難的，但是如果只想了解路由實(shí)現(xiàn)基本原理還是比較簡單的。本文針對前端路由主流的實(shí)現(xiàn)方式 hash 和 history，提供了原生JS/React/Vue 共計(jì)六個(gè)版本供參考，每個(gè)版本的實(shí)現(xiàn)代碼約 25~40 行左右（含空行）。

什么是前端路由？

路由的概念來源于服務(wù)端，在服務(wù)端中路由描述的是 URL 與處理函數(shù)之間的映射關(guān)系。

在 Web 前端單頁應(yīng)用 SPA(Single Page Application)中，路由描述的是 URL 與 UI 之間的映射關(guān)系，這種映射是單向的，即 URL 變化引起 UI 更新（無需刷新頁面）。

如何實(shí)現(xiàn)前端路由？

要實(shí)現(xiàn)前端路由，需要解決兩個(gè)核心：

如何改變 URL 卻不引起頁面刷新？

如何檢測 URL 變化了？

下面分別使用 hash 和 history 兩種實(shí)現(xiàn)方式回答上面的兩個(gè)核心問題。

hash 實(shí)現(xiàn)

hash 是 URL 中 hash (#) 及后面的那部分，常用作錨點(diǎn)在頁面內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)航，改變 URL 中的 hash 部分不會引起頁面刷新

通過 hashchange 事件監(jiān)聽 URL 的變化，改變 URL 的方式只有這幾種：通過瀏覽器前進(jìn)后退改變 URL、通過標(biāo)簽改變 URL、通過window.location改變URL，這幾種情況改變 URL 都會觸發(fā) hashchange 事件

history 實(shí)現(xiàn)

history 提供了 pushState 和 replaceState 兩個(gè)方法，這兩個(gè)方法改變 URL 的 path 部分不會引起頁面刷新

history 提供類似 hashchange 事件的 popstate 事件，但 popstate 事件有些不同：通過瀏覽器前進(jìn)后退改變 URL 時(shí)會觸發(fā) popstate 事件，通過pushState/replaceState或標(biāo)簽改變 URL 不會觸發(fā) popstate 事件。好在我們可以攔截 pushState/replaceState的調(diào)用和標(biāo)簽的點(diǎn)擊事件來檢測 URL 變化，所以監(jiān)聽 URL 變化可以實(shí)現(xiàn)，只是沒有 hashchange 那么方便。

原生JS版前端路由實(shí)現(xiàn)

基于上節(jié)討論的兩種實(shí)現(xiàn)方式，分別實(shí)現(xiàn) hash 版本和 history 版本的路由，示例使用原生 HTML/JS 實(shí)現(xiàn)，不依賴任何框架。

基于 hash 實(shí)現(xiàn)

運(yùn)行效果：

HTML 部分：

<body>
  <ul>
    
    <li><a href="#/home">homea>li>
    <li><a href="#/about">abouta>li>

    
    <div id="routeView">div>
  ul>
body>

JavaScript 部分：

// 頁面加載完不會觸發(fā) hashchange，這里主動觸發(fā)一次 hashchange 事件
window.addEventListener("DOMContentLoaded", onLoad)
// 監(jiān)聽路由變化
window.addEventListener("hashchange", onHashChange)

// 路由視圖
var routerView = null

function onLoad () {
  routerView = document.querySelector("#routeView")
  onHashChange()
}

// 路由變化時(shí)，根據(jù)路由渲染對應(yīng) UI
function onHashChange () {
  switch (location.hash) {
    case "#/home":
      routerView.innerHTML = "Home"
      return
    case "#/about":
      routerView.innerHTML = "About"
      return
    default:
      return
  }
}

基于 history 實(shí)現(xiàn)

運(yùn)行效果：

HTML 部分：

<body>
  <ul>
    <li><a href="/home">homea>li>
    <li><a href="/about">abouta>li>

    <div id="routeView">div>
  ul>
body>

JavaScript 部分：

// 頁面加載完不會觸發(fā) hashchange，這里主動觸發(fā)一次 hashchange 事件
window.addEventListener("DOMContentLoaded", onLoad)
// 監(jiān)聽路由變化
window.addEventListener("popstate", onPopState)

// 路由視圖
var routerView = null

function onLoad () {
  routerView = document.querySelector("#routeView")
  onPopState()

  // 攔截  標(biāo)簽點(diǎn)擊事件默認(rèn)行為， 點(diǎn)擊時(shí)使用 pushState 修改 URL并更新手動 UI，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊鏈接更新 URL 和 UI 的效果。
  var linkList = document.querySelectorAll("a[href]")
  linkList.forEach(el => el.addEventListener("click", function (e) {
    e.preventDefault()
    history.pushState(null, "", el.getAttribute("href"))
    onPopState()
  }))
}

// 路由變化時(shí)，根據(jù)路由渲染對應(yīng) UI
function onPopState () {
  switch (location.pathname) {
    case "/home":
      routerView.innerHTML = "Home"
      return
    case "/about":
      routerView.innerHTML = "About"
      return
    default:
      return
  }
}

React 版前端路由實(shí)現(xiàn) 基于 hash 實(shí)現(xiàn)

運(yùn)行效果：

使用方式和 react-router 類似：

  
    <ul>
      <li>
        <Link to="/home">homeLink>
      li>
      <li>
        <Link to="/about">aboutLink>
      li>
    ul>

    "/home" render={() => <h2>Homeh2>} />
    <Route path="/about" render={() => <h2>Abouth2>} />
  BrowserRouter>

BrowserRouter 實(shí)現(xiàn)

export default class BrowserRouter extends React.Component {
  state = {
    currentPath: utils.extractHashPath(window.location.href)
  };

  onHashChange = e => {
    const currentPath = utils.extractHashPath(e.newURL);
    console.log("onHashChange:", currentPath);
    this.setState({ currentPath });
  };

  componentDidMount() {
    window.addEventListener("hashchange", this.onHashChange);
  }

  componentWillUnmount() {
    window.removeEventListener("hashchange", this.onHashChange);
  }

  render() {
    return (
      <RouteContext.Provider value={{currentPath: this.state.currentPath}}>
        {this.props.children}
      RouteContext.Provider>
    );
  }
}

Route 實(shí)現(xiàn)

export default ({ path, render }) => (
  <RouteContext.Consumer>
    {({currentPath}) => currentPath === path && render()}
  RouteContext.Consumer>
);

Link 實(shí)現(xiàn)

export default ({ to, ...props }) => <a {...props} href={"#" + to} />;

基于 history 實(shí)現(xiàn)

運(yùn)行效果：

使用方式和 react-router 類似：

  
    <ul>
      <li>
        <Link to="/home">homeLink>
      li>
      <li>
        <Link to="/about">aboutLink>
      li>
    ul>

    "/home" render={() => <h2>Homeh2>} />
    <Route path="/about" render={() => <h2>Abouth2>} />
  HistoryRouter>

HistoryRouter 實(shí)現(xiàn)

export default class HistoryRouter extends React.Component {
  state = {
    currentPath: utils.extractUrlPath(window.location.href)
  };

  onPopState = e => {
    const currentPath = utils.extractUrlPath(window.location.href);
    console.log("onPopState:", currentPath);
    this.setState({ currentPath });
  };

  componentDidMount() {
    window.addEventListener("popstate", this.onPopState);
  }

  componentWillUnmount() {
    window.removeEventListener("popstate", this.onPopState);
  }

  render() {
    return (
      <RouteContext.Provider value={{currentPath: this.state.currentPath, onPopState: this.onPopState}}>
        {this.props.children}
      RouteContext.Provider>
    );
  }
}

Route 實(shí)現(xiàn)

export default ({ path, render }) => (
  <RouteContext.Consumer>
    {({currentPath}) => currentPath === path && render()}
  RouteContext.Consumer>
);

Link 實(shí)現(xiàn)

export default ({ to, ...props }) => (
  
    {({ onPopState }) => (
       {
          e.preventDefault();
          window.history.pushState(null, "", to);
          onPopState();
        }}
      />
    )}
  
);

Vue 版本前端路由實(shí)現(xiàn) 基于 hash 實(shí)現(xiàn)

運(yùn)行效果：

使用方式和 vue-router 類似（vue-router 通過插件機(jī)制注入路由，但是這樣隱藏了實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，為了保持代碼直觀，這里沒有使用 Vue 插件封裝）：

    <div>
      <ul>
        <li><router-link to="/home">homerouter-link>li>
        <li><router-link to="/about">aboutrouter-link>li>
      ul>
      <router-view>router-view>
    div>

const routes = {
  "/home": {
    template: "Home
"
  },
  "/about": {
    template: "About
"
  }
}

const app = new Vue({
  el: ".vue.hash",
  components: {
    "router-view": RouterView,
    "router-link": RouterLink
  },
  beforeCreate () {
    this.$routes = routes
  }
})

router-view 實(shí)現(xiàn)

router-link 實(shí)現(xiàn)

基于 history 實(shí)現(xiàn)

運(yùn)行效果：

使用方式和 vue-router 類似：

    <div>
      <ul>
        <li><router-link to="/home">homerouter-link>li>
        <li><router-link to="/about">aboutrouter-link>li>
      ul>
      <router-view>router-view>
    div>

const routes = {
  "/home": {
    template: "Home
"
  },
  "/about": {
    template: "About
"
  }
}

const app = new Vue({
  el: ".vue.history",
  components: {
    "router-view": RouterView,
    "router-link": RouterLink
  },
  created () {
    this.$routes = routes
    this.boundPopState = this.onPopState.bind(this)
  },
  beforeMount () {
    window.addEventListener("popstate", this.boundPopState) 
  },
  beforeDestroy () {
    window.removeEventListener("popstate", this.boundPopState) 
  },
  methods: {
    onPopState (...args) {
      this.$emit("popstate", ...args)
    }
  }
})

router-view 實(shí)現(xiàn)：

router-link 實(shí)現(xiàn)

小結(jié)

前端路由的核心實(shí)現(xiàn)原理很簡單，但是結(jié)合具體框架后，框架增加了很多特性，如動態(tài)路由、路由參數(shù)、路由動畫等等，這些導(dǎo)致路由實(shí)現(xiàn)變的復(fù)雜。本文去粗取精只針對前端路由最核心部分的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析，并基于 hash 和 history 兩種模式，分別提供原生JS/React/Vue 三種實(shí)現(xiàn)，共計(jì)六個(gè)實(shí)現(xiàn)版本供參考，希望對你有所幫助。

所有的示例的代碼放在 Github 倉庫：github.com/whinc/web-r…

參考

詳解單頁面路由的幾種實(shí)現(xiàn)原理

單頁面應(yīng)用路由實(shí)現(xiàn)原理：以 React-Router 為例

GPU云服務(wù)器云服務(wù)器 js前端路由原理 linux路由原理前端路由 js前端路由

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