一文弄懂前端路由，扫清面试障碍

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2023年08月31日 01:06 · 阅读数 33

前端路由是面试过程中必问的题目，为了弄清楚其核心原理，本文分别对 hash 和 history两种模式，手写了 vue-router，核心代码总共不到100行，但足以说清楚前端路由的原理。欢迎阅读。

前端路由的演变

在 jQuery 时代，对于大部分 Web 项目而言，前端都是不能控制路由的，而是需要依赖后端项目的路由系统。

通常，前端项目会存放在后端项目某个文件夹中，随后台一起部署，整个项目执行的示意图如下：

一文弄懂前端路由，扫清面试障碍

这种开发方式有很多缺点，最重要的有两点:

前后端杂糅在一起，无法分离，无法适应现代前端大规模项目；
页面跳转由于需要重新刷新整个页面、等待时间较长，交互体验差；

为了提高页面的交互体验，前端大佬们做了不同的尝试。现在，前端的开发模式和项目结构都发生了变化。下图所示的，是在目前的前端开发中，用户访问页面后代码执行的过程。

一文弄懂前端路由，扫清面试障碍

整个流程如下：

用户访问路由后，无论是什么 URL 地址，都直接渲染一个前端的入口文件 index.html；
index.html 文件中加载整个项目所需要的 JS 和 CSS文件；
通过JS代码获取当前的页面地址，根据地址找到当前路由匹配的组件，再去动态渲染当前页面；
用户在页面上进行点击操作时，不需要刷新页面，直接通过 JS 代码重新计算出匹配的路由渲染即可；

在这个架构下，前端获得了路由的控制权，在 JS 代码中控制路由系统。

因此，页面跳转的时候就不需要刷新页面，网页的浏览体验也得到了提高。

这种所有路由都渲染一个前端入口文件的方式，是单页面应用程序（SPA，single page application）应用的雏形。

SPA 应用相比于模板的开发方式(JSP)，除了交互体验也更加丝滑等优点外，更重要的是，前端项目终于可以独立出来单独部署了，这为后面的前端大繁荣奠定了基础。

前端路由实现原理

类似于服务端路由，前端路由的原理类似，就是匹配不同的 URL 路径，进行解析，然后动态地渲染出区域 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，即向后台发送http请求。解决这一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，都是通过 hash 来实现前端路由，类似于这样的地址http://www.xxx.com/#/login。

在进行页面跳转的操作时，hash 值的变化并不会导致浏览器页面的刷新，只是会触发 hashchange 事件。然后，通过对 hashchange 事件的监听，我们就可以在 fn 函数内部进行动态地页面切换。

window.addEventListener('hashchange',fn)

这种模式叫hash 模式。

2014 年之后，因为 HTML5 标准发布，浏览器多了两个 API：pushState 和 replaceState。通过这两个 API ，改变 URL 地址，浏览器不会向后端发送请求，这样我们就能用另外一种方式实现前端路由了。

window.addEventListener('popstate', fn)

这种模式叫history 模式。

这两个不同的原理，在 vue-router 中对应两个函数，分别是 createWebHashHistory 和 createWebHistory。

一文弄懂前端路由，扫清面试障碍

手写一个`vue-router`

`hash`模式

import { inject, ref } from 'vue'

const ROUTER_KEY = '__router__'

function createRouter(options) {
  return new Router(options)
}

// 在页面中使用useRouter()后，把router实例注册到该页面组件中
function useRouter() {
  return inject(ROUTER_KEY)
}

function createWebHashHistory() {
  function bindEvents(fn) {
    window.addEventListener('hashchange', fn)
  }
  return {
    bindEvents,
    url: window.location.hash.slice(1) || '/'
  }
}

// 路由的构造函数
class Router {
  constructor(options) {
    this.history = options.history
    this.routes = options.routes
    this.current = ref(this.history.url)

    this.history.bindEvents(() => {
      this.current.value = window.location.hash.slice(1)
    })
  }
  // 往vue实例上添加一个路由实例
  install(app) {
    app.provide(ROUTER_KEY, this)
  }
}

export { createRouter, useRouter, createWebHashHistory }

创建一个Router 类去管理路由
创建createWebHashHistory 来返回 hash 模式相关的监听代码，以及返回当前 URL 和监听 hashchange 事件的方法；
通过 Router 类的 install 方法注册了 Router 的实例，并对外暴露 createRouter 方法去创建 Router 实例；
创建useRouter 方法，去获取路由实例；

下一步，需要注册两个内置组件 router-view 和 router-link。

在 createRouter 创建的 Router 实例上，current 返回当前的路由地址，并且使用 ref 包裹成响应式的数据。

router-view 组件的功能，就是 current 发生变化的时候，去匹配 current 地址对应的组件，然后动态渲染到 router-view 就可以了。

// RouterView.vue代码
<template>
    <slot :Component="comp">
       // 插槽里面默认的内容
       <component :is="comp"></component>
    </slot>
</template>
<script setup>
import {computed } from 'vue'
import { useRouter } from '../router/index'

let router = useRouter()

const comp = computed(()=>{
    const route = router.routes.find(
        // router.current是响应式数据，当其变化时，comp也会发生变化
        (route) => route.path === router.current.value
    )
    return route ? route.component : null
})
</script>

注意，这里使用了作用域插槽，这样就可以把comp返回给用户，让用户自己定义如何渲染页面。比如，像下面代码这样，在页面加载和退出时做一个缓动动画效果。

<router-view v-slot="{ Component }">
  <transition name="route" mode="out-in">
    <component :is="Component"></component>
  </transition>
</router-view>

有了 RouterView 组件后，再来实现 router-link 组件。

<template>
  <a :href="`#${to}`">
    <slot></slot>
  </a>
</template>

<script setup>
defineProps({
  to: {
    type: String,
    required: true
  }
})
</script>

最后需要全局注册 router-link 和 router-view 这两个组件, 这样 hash 模式的迷你 vue-router 就算实现了。

`history`模式

上面用hash模式实现了vue-router，下面用history模式实现vue-router：

RouterLink.vue代码改造如下：

<template>
  <a @click.prevent="jump">
    <slot></slot>
  </a>
</template>

<script setup>
let props = defineProps({
  to: {
    type: String,
    required: true
  }
})

function jump() {
  window.history.pushState({}, '', props.to)
  // 自定义一个事件
  const event = new CustomEvent('customPopState', {
    // 传递的参数需要放在detail属性中
    detail: {
      path: props.to
    }
  })
  window.dispatchEvent(event)
}
</script>

index.js改造如下：

function createWebHistory() {
  function bindEvents(fn) {
    // 监听自定义的事件，因为当主动调用window.history.pushState时，并不会触发popState事件
    window.addEventListener('customPopState', fn)
  }
  return {
    bindEvents,
    url: window.location.pathname || '/'
  }
}

class Router {
  constructor(options) {
    this.history = options.history
    this.routes = options.routes
    this.current = ref(this.history.url)

    this.history.bindEvents((el) => {
      this.current.value = el.detail.path
    })
  }

  install(app) {
    app.provide(ROUTER_KEY, this)
    app.component('router-view', RouterView)
    app.component('router-link', RouterLink)
  }
}

这里 URL 的改变是通过window.history.pushState({}, '', props.to)实现的，URL 地址就没有了#，类似于http://localhost:5173/about。

但是当主动指定history.pushState并不会触发原生的popstate事件，所以，我们自定义了一个事件customPopState，然后监听它进行改变current的值。

这样就完成了history模式下的vue-router。

总结

首先回顾了前段路由的发展历史，从依赖后端路由到前端自己控制路由，于是就产生了SPA模式，网页的浏览体验也得到了提高。

接着，通过手写一个迷你的vue-router加深了对前端路由的理解，它们的原理都是当 URL 改变时能获取到最新的值，然后从注册的路由组件中匹配，最后用动态组件component来渲染。

当然，真实的vue-router会复杂的多，包括动态路由，路由守卫等功能。

转载自:https://juejin.cn/post/7269590220940525583

一文弄懂前端路由，扫清面试障碍

前端路由的演变

前端路由实现原理

手写一个vue-router

hash模式

history模式

总结

手写一个`vue-router`

`hash`模式

`history`模式