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前端路由的两种实现原理

前端路由的两种实现原理

早期的路由都是后端实现的,直接根据 url 来 reload 页面,页面变得越来越复杂服务器端压力变大,随着 ajax 的出现,页面实现非 reload 就能刷新数据,也给前端路由的出现奠定了基础。我们可以通过记录 url 来记录 ajax 的变化,从而实现前端路由。

本文主要讲两种主流方式实现前端路由。

History API

这里不细说每一个 API 的用法,大家可以看 MDN 的文档: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/History

重点说其中的两个新增的API history.pushStatehistory.replaceState

这两个 API 都接收三个参数,分别是

  • 状态对象(state object) — 一个JavaScript对象,与用pushState()方法创建的新历史记录条目关联。无论何时用户导航到新创建的状态,popstate事件都会被触发,并且事件对象的state属性都包含历史记录条目的状态对象的拷贝。
  • 标题(title) — FireFox浏览器目前会忽略该参数,虽然以后可能会用上。考虑到未来可能会对该方法进行修改,传一个空字符串会比较安全。或者,你也可以传入一个简短的标题,标明将要进入的状态。
  • 地址(URL) — 新的历史记录条目的地址。浏览器不会在调用pushState()方法后加载该地址,但之后,可能会试图加载,例如用户重启浏览器。新的URL不一定是绝对路径;如果是相对路径,它将以当前URL为基准;传入的URL与当前URL应该是同源的,否则,pushState()会抛出异常。该参数是可选的;不指定的话则为文档当前URL。

相同之处是两个 API 都会操作浏览器的历史记录,而不会引起页面的刷新。

不同之处在于,pushState会增加一条新的历史记录,而replaceState则会替换当前的历史记录。

我们拿大百度的控制台举例子(具体说是我的浏览器在百度首页打开控制台。。。)

我们在控制台输入

window.history.pushState(null, null, "https://www.baidu.com/?name=orange");

好,我们观察此时的 url 变成了这样

前端路由的两种实现原理

我们这里不一一测试,直接给出其它用法,大家自行尝试

window.history.pushState(null, null, "https://www.baidu.com/name/orange");
//url: https://www.baidu.com/name/orange

window.history.pushState(null, null, "?name=orange");
//url: https://www.baidu.com?name=orange

window.history.pushState(null, null, "name=orange");
//url: https://www.baidu.com/name=orange

window.history.pushState(null, null, "/name/orange");
//url: https://www.baidu.com/name/orange

window.history.pushState(null, null, "name/orange");
//url: https://www.baidu.com/name/orange

注意:这里的 url 不支持跨域,当我们把 www.baidu.com 换成 baidu.com 时就会报错。

Uncaught DOMException: Failed to execute 'pushState' on 'History': A history state object with URL 'https://baidu.com/?name=orange' cannot be created in a document with origin 'https://www.baidu.com' and URL 'https://www.baidu.com/?name=orange'.

回到上面例子中,每次改变 url 页面并没有刷新,同样根据上文所述,浏览器会产生历史记录

前端路由的两种实现原理

这就是实现页面无刷新情况下改变 url 的前提,下面我们说下第一个参数 状态对象

如果运行 history.pushState() 方法,历史栈对应的纪录就会存入 状态对象 ,我们可以随时主动调用历史条目

此处引用 mozilla 的例子

<!DOCTYPE HTML>
<!-- this starts off as http://example.com/line?x=5 -->
<title>Line Game - 5</title>
<p>You are at coordinate <span id="coord">5</span> on the line.</p>
<p>
<a href="?x=6" onclick="go(1); return false;">Advance to 6</a> or
<a href="?x=4" onclick="go(-1); return false;">retreat to 4</a>?
</p>
<script>
var currentPage = 5; // prefilled by server!!!!
function go(d) {
setupPage(currentPage + d);
history.pushState(currentPage, document.title, '?x=' + currentPage);
}
onpopstate = function(event) {
setupPage(event.state);
}
function setupPage(page) {
currentPage = page;
document.title = 'Line Game - ' + currentPage;
document.getElementById('coord').textContent = currentPage;
document.links[0].href = '?x=' + (currentPage+1);
document.links[0].textContent = 'Advance to ' + (currentPage+1);
document.links[1].href = '?x=' + (currentPage-1);
document.links[1].textContent = 'retreat to ' + (currentPage-1);
}
</script>

我们点击 Advance to ? 对应的 url 与模版都会 +1,反之点击 retreat to ? 就会都 -1,这就满足了 url 与模版视图同时变化的需求

实际当中我们不需要去模拟 onpopstate 事件,官方文档提供了 popstate 事件,当我们在历史记录中切换时就会产生 popstate 事件。对于触发 popstate 事件的方式,各浏览器实现也有差异,我们可以根据不同浏览器做兼容处理。

hash

我们经常在 url 中看到 #,这个 # 有两种情况,一个是我们所谓的锚点,比如典型的回到顶部按钮原理、Github 上各个标题之间的跳转等,路由里的 # 不叫锚点,我们称之为 hash,大型框架的路由系统大多都是哈希实现的。

同样我们需要一个根据监听哈希变化触发的事件 —— hashchange 事件

我们用 window.location 处理哈希的改变时不会重新渲染页面,而是当作新页面加到历史记录中,这样我们跳转页面就可以在 hashchange 事件中注册 ajax 从而改变页面内容。

这里我在 codepen 上模拟了一下原理

See the Pen router-demo by orangexc ( @orangexc ) on CodePen .

hashchange 在低版本 IE 需要通过轮询监听 url 变化来实现,我们可以模拟如下

(function(window) {

// 如果浏览器不支持原生实现的事件,则开始模拟,否则退出。
if ( "onhashchange" in window.document.body ) { return; }

var location = window.location,
oldURL = location.href,
oldHash = location.hash;

// 每隔100ms检查hash是否发生变化
setInterval(function() {
var newURL = location.href,
newHash = location.hash;

// hash发生变化且全局注册有onhashchange方法(这个名字是为了和模拟的事件名保持统一);
if ( newHash != oldHash && typeof window.onhashchange === "function" ) {
// 执行方法
window.onhashchange({
type: "hashchange",
oldURL: oldURL,
newURL: newURL
});

oldURL = newURL;
oldHash = newHash;
}
}, 100);
})(window);

大型框架的路由当然不会这么简单,angular 1.x 的路由对哈希、模版、处理器进行关联,大致如下

app.config(['$routeProvider', '$locationProvider', function ($routeProvider, $locationProvider) {
$routeProvider
.when('/article', {
templateUrl: '/article.html',
controller: 'ArticleController'
}).otherwise({
redirectTo: '/index'
});
$locationProvider.html5Mode(true);
}])

这套路由方案默认是以 # 开头的哈希方式,如果不考虑低版本浏览器,就可以直接调用 $locationProvider.html5Mode(true) 利用 H5 的方案而不用哈希方案。

总结

两种方案我推荐 hash 方案,因为照顾到低级浏览器,就是不美观(多了一个 #),两者兼顾也不是不可,只能判断浏览器给出对应方案啦,不过也只支持 IE8+,更低版本兼容见上文!

这个链接的 demo 含有判断方法: http://sandbox.runjs.cn/show/dxi5lgcx 。同时给出 Github 仓库地址: minrouter ,推荐大家读下源码,仅仅 117 行,精辟!

如果在上面链接测试时你的 url 里多了一个 #,说明你的浏览器该更新啦。

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