在单页应用如此流行的今天,曾经令人惊叹的前端路由已经成为各大框架的基础标配,每个框架都提供了强大的路由功能,导致路由实现变的复杂。想要搞懂路由内部实现还是有些困难的,但是如果只想了解路由实现基本原理还是比较简单的。本文针对前端路由主流的实现方式 hash 和 history,提供了原生JS/React/Vue 共计六个版本供参考,每个版本的实现代码约 25~40 行左右(含空行)。
路由的概念来源于服务端,在服务端中路由描述的是 URL 与处理函数之间的映射关系。
在 Web 前端单页应用 SPA(Single Page Application)中,路由描述的是 URL 与 UI 之间的映射关系,这种映射是单向的,即 URL 变化引起 UI 更新(无需刷新页面)。
要实现前端路由,需要解决两个核心问题:
如何改变 URL 却不引起页面刷新?如何检测 URL 变化了?
下面分别使用 hash 和 history 两种实现方式回答上面的两个核心问题。
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) 及后面的那部分,常用作锚点在页面内进行导航,改变 URL 中的 hash 部分不会引起页面刷新标签改变 URL、通过wind
ow.location改变URL,这几种情况改变 URL 都会触发 hashchange 事件pushState/replaceState
或标签改变 URL 不会触发 popstate 事件。好在我们可以拦截 pushState/r
eplaceState的调用和标签的点击事件来检测 URL 变化,所以监听 URL 变化可以实现,只是没有 hashchange 那么方便。基于上节讨论的两种实现方式,分别实现 hash 版本和 history 版本的路由,示例使用原生 HTML/JS 实现,不依赖任何框架。
运行效果:
HTML 部分:
<body> <ul> ref=""> <!-- 定义路由 --> <li><a href="#/home" rel="external nofollow" >home</a></li> <li><a href="#/about" rel="external nofollow" >about</a></li> ref=""> <!-- 渲染路由对应的 UI --> <div id="routeView"></div> </ul> </body>
JavaScript 部分:
// 页面加载完不会触发 hashchange,这里主动触发一次 hashchange 事件 window.addEventListener("DOMContentLoaded", onLoad) // 监听路由变化 window.addEventListener("hashchange", onHashChange) // 路由视图 var routerView = null function onLoad () { routerView = document.querySelector("#routeView") onHashChange() } // 路由变化时,根据路由渲染对应 UI function onHashChange () { switch (location.hash) { case "#/home": routerView.innerHTML = "Home" return case "#/about": routerView.innerHTML = "About" return default: return } }
运行效果:
HTML 部分:
<body> <ul> <li><a href="/home">home</a></li> <li><a href="/about">about</a></li> <div id="routeView"></div> </ul> </body>
JavaScript 部分:
// 页面加载完不会触发 hashchange,这里主动触发一次 hashchange 事件 window.addEventListener("DOMContentLoaded", onLoad) // 监听路由变化 window.addEventListener("popstate", onPopState) // 路由视图 var routerView = null function onLoad () { routerView = document.querySelector("#routeView") onPopState() href=""> // 拦截 <a> 标签点击事件默认行为, 点击时使用 pushState 修改 URL并更新手动 UI,从而实现点击链接更新 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() })) } // 路由变化时,根据路由渲染对应 UI function onPopState () { switch (location.pathname) { case "/home": routerView.innerHTML = "Home" return case "/about": routerView.innerHTML = "About" return default: return } }
运行效果:
使用方式和 react-router 类似:
<BrowserRouter> <ul> <li> <Link to="/home">home</Link> </li> <li> <Link to="/about">about</Link> </li> </ul> <Route path="/home" render={() => <h2>Home</h2>} /> <Route path="/about" render={() => <h2>About</h2>} /> </BrowserRouter>
BrowserRouter 实现
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 实现
export default ({ path, render }) => ( <RouteContext.Consumer> {({currentPath}) => currentPath === path && render()} </RouteContext.Consumer> );
Link 实现
export default ({ to, ...props }) => <a {...props} href={"#" + to} />;
运行效果:
使用方式和 react-router 类似:
<HistoryRouter> <ul> <li> <Link to="/home">home</Link> </li> <li> <Link to="/about">about</Link> </li> </ul> <Route path="/home" render={() => <h2>Home</h2>} /> <Route path="/about" render={() => <h2>About</h2>} /> </HistoryRouter>
HistoryRouter 实现
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 实现
export default ({ path, render }) => ( <RouteContext.Consumer> {({currentPath}) => currentPath === path && render()} </RouteContext.Consumer> );
Link 实现
export default ({ to, ...props }) => ( <RouteContext.Consumer> {({ onPopState }) => ( <a href="" {...props} onClick={e => { e.preventDefault(); window.history.pushState(null, "", to); onPopState(); }} /> )} </RouteContext.Consumer> );
运行效果:
使用方式和 vue-router 类似(vue-router 通过插件机制注入路由,但是这样隐藏了实现细节,为了保持代码直观,这里没有使用 Vue 插件封装):
<div> <ul> <li><router-link to="/home">home</router-link></li> <li><router-link to="/about">about</router-link></li> </ul> <router-view></router-view> </div> const routes = { "/home": { template: "<h2>Home</h2>" }, "/about": { template: "<h2>About</h2>" } } const app = new Vue({ el: ".vue.hash", components: { "router-view": RouterView, "router-link": RouterLink }, beforeCreate () { this.$routes = routes } })
router-view 实现:
<template> <component :is="routeView" /> </template> <script> import utils from "~/utils.js" export default { data () { return { routeView: null } }, created () { this.boundHashChange = this.onHashChange.bind(this) }, beforeMount () { window.addEventListener("hashchange", this.boundHashChange) }, mounted () { this.onHashChange() }, beforeDestroy() { window.removeEventListener("hashchange", this.boundHashChange) }, methods: { onHashChange () { const path = utils.extractHashPath(window.location.href) this.routeView = this.$root.$routes[path] || null console.log("vue:hashchange:", path) } } } </script>
router-link 实现:
<template> <a @click.prevent="onClick" href=""><slot></slot></a> </template> <script> export default { props: { to: String }, methods: { onClick () { window.location.hash = "#" + this.to } } } </script>
运行效果:
使用方式和 vue-router 类似:
<div> <ul> <li><router-link to="/home">home</router-link></li> <li><router-link to="/about">about</router-link></li> </ul> <router-view></router-view> </div> const routes = { "/home": { template: "<h2>Home</h2>" }, "/about": { template: "<h2>About</h2>" } } const app = new Vue({ el: ".vue.history", components: { "router-view": RouterView, "router-link": RouterLink }, created () { this.$routes = routes this.boundPopState = this.onPopState.bind(this) }, beforeMount () { window.addEventListener("popstate", this.boundPopState) }, beforeDestroy () { window.removeEventListener("popstate", this.boundPopState) }, methods: { onPopState (...args) { this.$emit("popstate", ...args) } } })
router-view 实现:
<template> <component :is="routeView" /> </template> <script> import utils from "~/utils.js" export default { data () { return { routeView: null } }, created () { this.boundPopState = this.onPopState.bind(this) }, beforeMount () { this.$root.$on("popstate", this.boundPopState) }, beforeDestroy() { this.$root.$off("popstate", this.boundPopState) }, methods: { onPopState (e) { const path = utils.extractUrlPath(window.location.href) this.routeView = this.$root.$routes[path] || null console.log("[Vue] popstate:", path) } } } </script>
router-link 实现:
<template> <a @click.prevent="onClick" href=""><slot></slot></a> </template> <script> export default { props: { to: String }, methods: { onClick () { history.pushState(null, "", this.to) this.$root.$emit("popstate") } } } </script>
前端路由的核心实现原理很简单,但是结合具体框架后,框架增加了很多特性,如动态路由、路由参数、路由动画等等,这些导致路由实现变的复杂。本文去粗取精只针对前端路由最核心部分的实现进行分析,并基于 hash 和 history 两种模式,分别提供原生JS/React/Vue 三种实现,共计六个实现版本供参考,希望对你有所帮助。
所有的示例的代码放在 Github 仓库:https://github.com/whinc/web-router-principle
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