一看就懂的router路由实现原理-一一网

一、什么是前端路由

路由这个概念最先是后端出现的。在以前用模板引擎开发页面时，经常会看到这样

        http://www.xxx.com/login

        http://www.xxx.com/register

        http://www.xxx.com/home
        
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大致流程可以看成这样：

浏览器发出请求
服务器监听到80端口（或443）有请求过来，并解析url路径
根据服务器的路由配置，返回相应信息（可以是 html 字串，也可以是 json 数据，图片等）
1. 浏览器根据数据包的 Content-Type 来决定如何解析数据

后端路由简单来说路由就是用来跟后端服务器进行交互的一种方式，通过不同的路径，来请求不同的资源，请求不同的页面是路由的其中一种功能。而前端路由则是在 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）。

二、前端路由模式

前端路由有两种模式：分别为 hash模式 和 history模式。

1. hash 模式

随着 ajax 的流行，异步数据请求交互运行在不刷新浏览器的情况下进行。而异步交互体验的更高级版本就是 SPA —— 单页应用。单页应用不仅仅是在页面交互是无刷新的，连页面跳转都是无刷新的，为了实现单页应用，所以就有了前端路由。

类似于服务端路由，前端路由实现起来其实也很简单，就是匹配不同的 url 路径，进行解析，然后动态的渲染出区域 html 内容。但是这样存在一个问题，就是 url 每次变化的时候，都会造成页面的刷新。那解决问题的思路便是在改变 url 的情况下，保证页面的不刷新。在 2014 年之前，大家是通过 hash 来实现路由，url hash 就是类似于：

        http://www.xxx.com/#/login

        http://www.xxx.com/#/home
复制代码

这种 #。后面 hash 值的变化，并不会导致浏览器向服务器发出请求，浏览器不发出请求，也就不会刷新页面。另外每次 hash 值的变化，还会触发 hashchange 这个事件，通过这个事件我们就可以知道 hash 值发生了哪些变化。然后我们便可以监听hashchange来实现更新页面部分内容的操作：

2. history 模式

14年后，因为HTML5标准发布。多了两个 API，pushState 和 replaceState，通过这两个 API 可以改变 url 地址且不会发送请求。同时还有popstate 事件。通过这些就能用另一种方式来实现前端路由了，但原理都是跟 hash 实现相同的。用了 HTML5 的实现，单页路由的 url 就不会多出一个#，变得更加美观。但因为没有 # 号，所以当用户刷新页面之类的操作时，浏览器还是会给服务器发送请求。为了避免出现这种情况，所以这个实现需要服务器的支持，需要把所有路由都重定向到根页面。

三、如何实现前端路由？

要实现前端路由，需要解决两个核心：
1. 如何改变 URL 却不引起页面刷新？
2. 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。

1. hash 实现

hash 是 URL 中 hash (#) 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通过 hashchange 事件监听 URL 的变化。

改变 URL 的方式只有这几种：
1. 通过浏览器前进后退改变 URL
2. 通过 a 标签改变 URL
3. 通过window.location改变URL

2. history 实现

history 提供了 pushState 和 replaceState 两个方法，这两个方法改变 URL 的 path 部分不会引起页面刷新。

history 提供类似 hashchange 事件的 popstate 事件，但 popstate 事件有些不同：
1. 通过浏览器前进后退改变 URL 时会触发 popstate 事件
2. 通过pushState/replaceState或 a 标签改变 URL 不会触发 popstate 事件。
3. 好在我们可以拦截 pushState/replaceState的调用和 a 标签的点击事件来检测 URL 变化
4. 通过js 调用 history 的 back，go，**forward **方法课触发该事件

所以监听 URL 变化可以实现，只是没有 hashchange 那么方便。

四、原生js实现前端路由示例

1. hash实现

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<body>
<ul>
    <ul>
        <!-- 定义路由 -->
        <li><a href="#/home">home</a></li>
        <li><a href="#/about">about</a></li>

        <!-- 渲染路由对应的 UI -->
        <div id="routeView"></div>
    </ul>
</ul>
</body>
<script>
    let routerView = routeView
    window.addEventListener('hashchange', ()=>{
        let hash = location.hash;
        routerView.innerHTML = hash
    })
    window.addEventListener('DOMContentLoaded', ()=>{
        if(!location.hash){//如果不存在hash值，那么重定向到#/
            location.hash="/"
        }else{//如果存在hash值，那就渲染对应UI
            let hash = location.hash;
            routerView.innerHTML = hash
        }
    })
</script>
</html>
复制代码

解释下上面代码，其实很简单：

我们通过a标签的href属性来改变URL的hash值（当然，你触发浏览器的前进后退按钮也可以，或者在控制台输入window.location赋值来改变hash）
我们监听hashchange事件。一旦事件触发，就改变routerView的内容，若是在vue中，这改变的应当是router-view这个组件的内容
为何又监听了load事件？这时应为页面第一次加载完不会触发 hashchange，因而用load事件来监听hash值，再将视图渲染成对应的内容

2. history 实现

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<body>
<ul>
    <ul>
        <li><a href='/home'>home</a></li>
        <li><a href='/about'>about</a></li>

        <div id="routeView"></div>
    </ul>
</ul>
</body>
<script>
    let routerView = routeView
    window.addEventListener('DOMContentLoaded', onLoad)
    window.addEventListener('popstate', ()=>{
        routerView.innerHTML = location.pathname
    })
    function onLoad () {
        routerView.innerHTML = location.pathname
        var linkList = document.querySelectorAll('a[href]')
        linkList.forEach(el => el.addEventListener('click', function (e) {
            e.preventDefault()
            history.pushState(null, '', el.getAttribute('href'))
            routerView.innerHTML = location.pathname
        }))
    }

</script>
</html>

复制代码

解释下上面代码：

我们通过a标签的href属性来改变URL的path值（当然，你触发浏览器的前进后退按钮也可以，或者在控制台输入history.go,back,forward赋值来触发popState事件）。这里需要注意的就是，当改变path值时，默认会触发页面的跳转，所以需要拦截 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。
我们监听popState事件。一旦事件触发，就改变routerView的内容。load事件则是一样的