vue前端路由的两种实现 从vue-router看前端路由的两种实现
喵了个咪同学 人气:0随着前端应用的业务功能越来越复杂、用户对于使用体验的要求越来越高,单页应用(SPA)成为前端应用的主流形式。大型单页应用最显著特点之一就是采用前端路由系统,通过改变URL,在不重新请求页面的情况下,更新页面视图。
“更新视图但不重新请求页面”是前端路由原理的核心之一,目前在浏览器环境中这一功能的实现主要有两种方式:
- 利用URL中的hash(“#”)
- 利用History interface在 HTML5中新增的方法
vue-router是Vue.js框架的路由插件,下面我们从它的源码入手,边看代码边看原理,由浅入深观摩vue-router是如何通过这两种方式实现前端路由的。
模式参数
在vue-router中是通过mode这一参数控制路由的实现模式的:
const router = new VueRouter({ mode: 'history', routes: [...] })
创建VueRouter的实例对象时,mode以构造函数参数的形式传入。带着问题阅读源码,我们就可以从VueRouter类的定义入手。一般插件对外暴露的类都是定义在源码src根目录下的index.js文件中,打开该文件,可以看到VueRouter类的定义,摘录与mode参数有关的部分如下:
export default class VueRouter { mode: string; // 传入的字符串参数,指示history类别 history: HashHistory | HTML5History | AbstractHistory; // 实际起作用的对象属性,必须是以上三个类的枚举 fallback: boolean; // 如浏览器不支持,'history'模式需回滚为'hash'模式 constructor (options: RouterOptions = {}) { let mode = options.mode || 'hash' // 默认为'hash'模式 this.fallback = mode === 'history' && !supportsPushState // 通过supportsPushState判断浏览器是否支持'history'模式 if (this.fallback) { mode = 'hash' } if (!inBrowser) { mode = 'abstract' // 不在浏览器环境下运行需强制为'abstract'模式 } this.mode = mode // 根据mode确定history实际的类并实例化 switch (mode) { case 'history': this.history = new HTML5History(this, options.base) break case 'hash': this.history = new HashHistory(this, options.base, this.fallback) break case 'abstract': this.history = new AbstractHistory(this, options.base) break default: if (process.env.NODE_ENV !== 'production') { assert(false, `invalid mode: ${mode}`) } } } init (app: any /* Vue component instance */) { const history = this.history // 根据history的类别执行相应的初始化操作和监听 if (history instanceof HTML5History) { history.transitionTo(history.getCurrentLocation()) } else if (history instanceof HashHistory) { const setupHashListener = () => { history.setupListeners() } history.transitionTo( history.getCurrentLocation(), setupHashListener, setupHashListener ) } history.listen(route => { this.apps.forEach((app) => { app._route = route }) }) } // VueRouter类暴露的以下方法实际是调用具体history对象的方法 push (location: RawLocation, onComplete?: Function, onAbort?: Function) { this.history.push(location, onComplete, onAbort) } replace (location: RawLocation, onComplete?: Function, onAbort?: Function) { this.history.replace(location, onComplete, onAbort) } }
可以看出:
作为参数传入的字符串属性mode只是一个标记,用来指示实际起作用的对象属性history的实现类,两者对应关系如下:
mode | history | hash | abstract |
---|---|---|---|
history | HTML5History | HashHistory | AbstractHistory |
在初始化对应的history之前,会对mode做一些校验:若浏览器不支持HTML5History方式(通过supportsPushState变量判断),则mode强制设为'hash';若不是在浏览器环境下运行,则mode强制设为'abstract'
VueRouter类中的onReady(), push()等方法只是一个代理,实际是调用的具体history对象的对应方法,在init()方法中初始化时,也是根据history对象具体的类别执行不同操作
在浏览器环境下的两种方式,分别就是在HTML5History,HashHistory两个类中实现的。他们都定义在src/history文件夹下,继承自同目录下base.js文件中定义的History类。History中定义的是公用和基础的方法,直接看会一头雾水,我们先从HTML5History,HashHistory两个类中看着亲切的push(), replace()方法的说起。
HashHistory
看源码前先回顾一下原理:
hash(“#”)符号的本来作用是加在URL中指示网页中的位置:
#符号本身以及它后面的字符称之为hash,可通过window.location.hash属性读取。它具有如下特点:
- hash虽然出现在URL中,但不会被包括在HTTP请求中。它是用来指导浏览器动作的,对服务器端完全无用,因此,改变hash不会重新加载页面
- 可以为hash的改变添加监听事件:
window.addEventListener("hashchange", funcRef, false)
每一次改变hash(window.location.hash),都会在浏览器的访问历史中增加一个记录
利用hash的以上特点,就可以来实现前端路由“更新视图但不重新请求页面”的功能了。
HashHistory.push()
我们来看HashHistory中的push()方法:
push (location: RawLocation, onComplete?: Function, onAbort?: Function) { this.transitionTo(location, route => { pushHash(route.fullPath) onComplete && onComplete(route) }, onAbort) } function pushHash (path) { window.location.hash = path }
transitionTo()方法是父类中定义的是用来处理路由变化中的基础逻辑的,push()方法最主要的是对window的hash进行了直接赋值:
window.location.hash = route.fullPath
hash的改变会自动添加到浏览器的访问历史记录中。
那么视图的更新是怎么实现的呢,我们来看父类History中transitionTo()方法的这么一段:
transitionTo (location: RawLocation, onComplete?: Function, onAbort?: Function) { const route = this.router.match(location, this.current) this.confirmTransition(route, () => { this.updateRoute(route) ... }) } updateRoute (route: Route) { this.cb && this.cb(route) } listen (cb: Function) { this.cb = cb }
可以看到,当路由变化时,调用了History中的this.cb方法,而this.cb方法是通过History.listen(cb)进行设置的。回到VueRouter类定义中,找到了在init()方法中对其进行了设置:
init (app: any /* Vue component instance */) { this.apps.push(app) history.listen(route => { this.apps.forEach((app) => { app._route = route }) }) }
根据注释,app为Vue组件实例,但我们知道Vue作为渐进式的前端框架,本身的组件定义中应该是没有有关路由内置属性_route,如果组件中要有这个属性,应该是在插件加载的地方,即VueRouter的install()方法中混合入Vue对象的,查看install.js源码,有如下一段:
export function install (Vue) { Vue.mixin({ beforeCreate () { if (isDef(this.$options.router)) { this._router = this.$options.router this._router.init(this) Vue.util.defineReactive(this, '_route', this._router.history.current) } registerInstance(this, this) }, }) }
通过Vue.mixin()方法,全局注册一个混合,影响注册之后所有创建的每个 Vue 实例,该混合在beforeCreate钩子中通过Vue.util.defineReactive()定义了响应式的_route属性。所谓响应式属性,即当_route值改变时,会自动调用Vue实例的render()方法,更新视图。
总结一下,从设置路由改变到视图更新的流程如下:
$router.push() --> HashHistory.push() --> History.transitionTo() --> History.updateRoute() --> {app._route = route} --> vm.render()
HashHistory.replace()
replace()方法与push()方法不同之处在于,它并不是将新路由添加到浏览器访问历史的栈顶,而是替换掉当前的路由:
replace (location: RawLocation, onComplete?: Function, onAbort?: Function) { this.transitionTo(location, route => { replaceHash(route.fullPath) onComplete && onComplete(route) }, onAbort) } function replaceHash (path) { const i = window.location.href.indexOf('#') window.location.replace( window.location.href.slice(0, i >= 0 ? i : 0) + '#' + path ) }
可以看出,它与push()的实现结构上基本相似,不同点在于它不是直接对window.location.hash进行赋值,而是调用window.location.replace方法将路由进行替换。
监听地址栏
以上讨论的VueRouter.push()和VueRouter.replace()是可以在vue组件的逻辑代码中直接调用的,除此之外在浏览器中,用户还可以直接在浏览器地址栏中输入改变路由,因此VueRouter还需要能监听浏览器地址栏中路由的变化,并具有与通过代码调用相同的响应行为。在HashHistory中这一功能通过setupListeners实现:
setupListeners () { window.addEventListener('hashchange', () => { if (!ensureSlash()) { return } this.transitionTo(getHash(), route => { replaceHash(route.fullPath) }) }) }
该方法设置监听了浏览器事件hashchange,调用的函数为replaceHash,即在浏览器地址栏中直接输入路由相当于代码调用了replace()方法
HTML5History
History interface是浏览器历史记录栈提供的接口,通过back(), forward(), go()等方法,我们可以读取浏览器历史记录栈的信息,进行各种跳转操作。
从HTML5开始,History interface提供了两个新的方法:pushState(), replaceState()使得我们可以对浏览器历史记录栈进行修改:
window.history.pushState(stateObject, title, URL) window.history.replaceState(stateObject, title, URL)
- stateObject: 当浏览器跳转到新的状态时,将触发popState事件,该事件将携带这个stateObject参数的副本
- title: 所添加记录的标题
- URL: 所添加记录的URL
这两个方法有个共同的特点:当调用他们修改浏览器历史记录栈后,虽然当前URL改变了,但浏览器不会立即发送请求该URL(the browser won't attempt to load this URL after a call to pushState()),这就为单页应用前端路由“更新视图但不重新请求页面”提供了基础。
我们来看vue-router中的源码:
push (location: RawLocation, onComplete?: Function, onAbort?: Function) { const { current: fromRoute } = this this.transitionTo(location, route => { pushState(cleanPath(this.base + route.fullPath)) handleScroll(this.router, route, fromRoute, false) onComplete && onComplete(route) }, onAbort) } replace (location: RawLocation, onComplete?: Function, onAbort?: Function) { const { current: fromRoute } = this this.transitionTo(location, route => { replaceState(cleanPath(this.base + route.fullPath)) handleScroll(this.router, route, fromRoute, false) onComplete && onComplete(route) }, onAbort) } // src/util/push-state.js export function pushState (url?: string, replace?: boolean) { saveScrollPosition() // try...catch the pushState call to get around Safari // DOM Exception 18 where it limits to 100 pushState calls const history = window.history try { if (replace) { history.replaceState({ key: _key }, '', url) } else { _key = genKey() history.pushState({ key: _key }, '', url) } } catch (e) { window.location[replace ? 'replace' : 'assign'](url) } } export function replaceState (url?: string) { pushState(url, true) }
代码结构以及更新视图的逻辑与hash模式基本类似,只不过将对window.location.hash直接进行赋值window.location.replace()改为了调用history.pushState()和history.replaceState()方法。
在HTML5History中添加对修改浏览器地址栏URL的监听是直接在构造函数中执行的:
constructor (router: Router, base: ?string) { window.addEventListener('popstate', e => { const current = this.current this.transitionTo(getLocation(this.base), route => { if (expectScroll) { handleScroll(router, route, current, true) } }) }) }
当然了HTML5History用到了HTML5的新特特性,是需要特定浏览器版本的支持的,前文已经知道,浏览器是否支持是通过变量supportsPushState来检查的:
// src/util/push-state.js export const supportsPushState = inBrowser && (function () { const ua = window.navigator.userAgent if ( (ua.indexOf('Android 2.') !== -1 || ua.indexOf('Android 4.0') !== -1) && ua.indexOf('Mobile Safari') !== -1 && ua.indexOf('Chrome') === -1 && ua.indexOf('Windows Phone') === -1 ) { return false } return window.history && 'pushState' in window.history })()
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