浅析vue-router原理

Vue单页面应用设计：Vue Router的核心与SPA原理

你是否曾在项目中遇到过关于Vue是单页面应用（SPA）还是多页面设计的问题？本文将带你深入Vue的SPA设计，特别是其关键组件——vue-router的原理。

让我们理解什么是vue-router。简单来说，vue-router是Vue.js的官方路由插件，用于管理Web应用的链接路径，是实现SPA的核心组件。它与vue.js集成，为我们提供了一种优雅的方式来构建单页面应用。

在传统的页面应用中，页面切换通常是通过超链接实现的，而在Vue的单页面应用中，页面切换实际上是组件的切换。这种切换是通过vue-router来实现的，它建立了url和页面（或组件）之间的映射关系。在传统的a标签无法实现页面跳转的情况下，我们使用vue-router来进行管理。

SPA的核心特点在于，它只更新指定的容器中的内容，而不是重新加载整个页面。当我们在SPA中切换路由时，实际上只是切换了不同的组件视图，而不会引起整个页面的刷新。这种设计提供了更快的页面响应速度，提高了用户体验。

vue-router提供了多种运行模式，以适应不同的需求和环境。其中包括hash模式、history模式和abstract模式。其中，hash模式和history模式是两种最常用的模式。

hash模式利用URL的锚点值来模拟完整的URL。当URL改变时，页面不会重新加载，而是通过锚点的变化来切换不同的视图。这种模式是vue-router的默认模式，适用于大多数情况。

而history模式则利用HTML5的History API来实现URL的跳转，无需重新加载页面。这种模式提供了更美观的URL，使得URL看起来更像传统的服务器路由。使用这种模式需要后台配置的支持，以确保路由的正确性。

在配置vue-router时，我们需要在main.js文件中指定使用的模式。例如，使用history模式，我们可以这样配置：

```javascript

const router = new VueRouter({

mode: 'history',

routes: [...]

})

```

构建流畅的单页应用体验：vue-router 的核心配置

在构建单页应用时，后台的正确配置至关重要。想象一下，用户在浏览器直接访问时，如果后台没有妥善设置，可能会导致资源无法正确加载。为此，我们需要在服务端设置一个候选资源策略。当 URL 匹配不到任何静态资源时，应返回同一个 `index.html` 页面。这个页面是你 app 的核心，承载着你的应用运行所依赖的一切。

具体到 vue-router 的配置，我们可以这样设置路由：

```javascript

export const routes = [

{path: "/", name: "homeLink", component: Home},

{path: "/register", name: "registerLink", component: Register},

{path: "/login", name: "loginLink", component: Login},

{path: "", redirect: "/"}

];

```

这里我们定义了几个常用的路由路径，并设置了当 URL 输入错误或匹配不到资源时，自动跳转到 Home 页面的策略。

接下来谈谈 abstract 模式。这是一种不依赖于浏览器浏览历史的虚拟后端管理模式。在 Weex 环境中，我们唯一的选择是使用 abstract 模式。Vue-router 自带环境校验功能，如果没有浏览器的 API，它会自动进入 abstract 模式。在使用 vue-router 时，除非明确指定，否则在浏览器环境中默认使用 hash 模式，而在移动端原生环境中则自动使用 abstract 模式。

至于 vue-router 的使用方式，其实非常直观：

1. 通过 npm 安装 vue-router：`npm i vue-router -S`

2. 在 main.js 中引入 vue-router：`import VueRouter from 'vue-router'`

3. 安装插件并启用：`Vue.use(VueRouter)`

4. 创建路由对象并配置路由规则。例如：

```javascript

let router = new VueRouter({routes:[...]});

```

5. 将路由对象传递给 Vue 实例，并在 options 中加入 `router: router`。

6. 在 app.vue 中预留位置以展示不同的组件，使用 `` 标签即可。

具体的实现代码如下：

```javascript

// 在 main.js 中配置

import Vue from 'vue';

import VueRouter from 'vue-router'; //引入vue-router插件

import App from './components/app.vue'; //主体组件引入

引入VueRouter的奇妙旅程

在前端开发的浩瀚海洋中，VueRouter犹如一艘稳健的航船，带领我们畅游路由的世界。它作为Vue.js的官方路由器，为构建单页应用提供了丰富的功能和灵活的配置。

VueRouter这个默认的导出类，承载着路由的重任。它拥有众多静态属性和实例属性，每一个都有其独特的意义和作用。

当我们创建一个新的VueRouter实例时，我们可以传入一个默认的RouterOptions对象，也可以按需定制。在这个实例中，我们初始化了多个关键属性，如apps、options等，它们为路由的运作提供了基础配置。

其中，matcher是一个重要的属性，它是由我们传入的路由配置生成的匹配函数。这个函数在路由匹配过程中起着至关重要的作用，确保我们访问的每一个路径都能找到对应的组件或视图。

接下来，根据我们设置的mode，VueRouter会实例化具体的History对象。默认情况下，它是'hash'模式。我们可以根据浏览器的支持情况，选择更为先进的'history'模式。如果浏览器不支持'history'模式，或者我们明确设置了'hash'模式，VueRouter会进行相应的调整。

fallback属性在这里也扮演着重要的角色。当浏览器不支持history.pushState时，如果我们将fallback设置为true，VueRouter会自动回退到'hash'模式，以确保路由的正常运作。这个智能的回退机制，为我们在不支持先进模式的浏览器上提供了平滑的路由体验。

除了这些核心属性，VueRouter还提供了丰富的钩子函数，如beforeHooks、resolveHooks和afterHooks。这些钩子函数让我们能在路由的不同阶段执行自定义的逻辑，如导航前的验证、路由后的操作以及路由变化后的处理。

当我们的应用启动时，它会首先检查支持的路由模式。如果浏览器不支持PushState且选择了'history'模式且fallback没有被明确禁止，系统将切换到fallback模式，也就是'hash'模式。如果应用不在浏览器中运行，它将自动进入'abstract'模式。这些模式的选择将决定如何管理路由历史。

对于不同的模式，我们会实例化相应的History类。我们有HTML5History、HashHistory和AbstractHistory，每一种都根据特定的路由需求进行设计和优化。我们根据当前选择的模式，选择实例化对应的History类。如果尝试使用未定义的路由模式，系统会抛出错误。

接下来是匹配和路由过程。我们接收原始位置信息、当前路由和重定向来源，通过匹配器进行匹配，返回相应的路由结果。我们可以获取当前活动的路由。

在初始化阶段，我们首先确保VueRouter已经被安装。然后，我们将应用实例添加到应用中，并根据history实例的类型进行相应的初始化操作和监听设置。对于HTML5History和HashHistory，我们设置过渡并监听位置变化。每当路由发生变化时，我们会更新所有应用实例的路由信息。

我们还提供了一些导航守卫函数，如beforeEach、beforeResolve和afterEach，允许在路由跳转的不同阶段执行自定义逻辑。还有onReady函数，它会在第一次路由跳转完成时被调用。我们还提供了onError函数来处理路由过程中的错误。我们可以通过调用history的addRecord方法向history栈添加一个记录，模拟点击后退按钮回到上一个页面。

这是一个强大而灵活的路由系统，能够适应不同的环境和用户需求，同时提供了丰富的API供开发者进行定制和操作。无论是在浏览器还是在非浏览器环境中，无论是支持PushState还是不支持，它都能保证良好的用户体验和高效的路由管理。在历史管理的之旅中，我们经常会遇到诸如路由管理的问题，这也是许多开发者面临的日常挑战。对于浏览器历史的管理和操纵，我们不仅需要理解其基本功能，还需要了解如何灵活地使用它。接下来，我将为你一些常见的操作和概念。

让我们看一下如何通过编程方式改变浏览器的历史记录。当你使用`push`和`replace`方法时，它们并不会向历史堆栈中添加新的记录。这意味着当你点击返回按钮时，它们不会返回到上一个页面，而是跳转到上上一个页面，因为上一个历史记录并不存在。这是一个关键的概念，理解这些差异有助于更好地管理页面导航。例如：使用`this.history.push(location)`可以添加一个路径到历史堆栈，而使用`this.history.replace(location)`则会替换当前路径。我们可以使用`go`方法来跳转到历史的特定位置，正数代表向后跳转，负数代表向前跳转。如 `this.history.go(-1)`将会回到上一个页面，而`this.history.go(1)`将会前进到下一个页面。这些功能都为我们提供了丰富的页面导航策略。

接着，关于`getMatchedComponents`方法，它用于获取与特定路由匹配的组件。如果提供了参数`to`，它会尝试这个路由并返回与之匹配的组件列表。如果没有提供参数，它将返回当前路由的匹配组件。这是路由管理中的重要部分，有助于我们理解和跟踪页面的组件结构。

然后是`resolve`方法，它用于一个路由并返回详细的路由信息。包括位置、路由、完整路径以及归一化的路由地址等。这些信息对于理解当前路由状态和处理路由转换至关重要。它依赖于当前的历史状态和一些附加参数来生成这个信息集合。其中包含了如基础路径(`base`)、完整的路径(`fullPath`)以及当前的路由模式(`mode`)等重要信息。在开发过程中理解这些信息有助于更好地管理和控制应用的导航行为。在解决某些复杂或特殊的路由问题时，这可能是必要的步骤。同时它提供了一个重要的特性——可以为hash的改变添加监听事件。这意味着我们可以监听hash的变化并据此做出响应，这对于处理复杂的页面逻辑和导航行为非常有用。并且每一次改变hash（window.location.hash），都会在浏览器访问历史中增加一个记录。这使得我们可以利用浏览器的历史机制来管理页面的导航和状态。这在构建单页应用（SPA）时尤为重要，因为它们经常需要管理多个视图或页面状态而不重新加载整个页面。通过使用hash和监听事件，我们可以实现平滑的导航和用户体验优化。同时需要注意的是，虽然hash出现在URL中，但它不会被包括在HTTP请求中，因此不会影响到服务器端的处理过程。这为开发者提供了在客户端实现复杂导航策略的灵活性而无需担心影响服务器端的状态和行为。hashChange事件让我们有机会介入并改变这种历史记录的行为方式。"

当创建一个HashHistory实例时，首先会检查是否需要进行降级处理。如果当前应用是从传统的history模式降级到hash模式，那么需要进行降级检查。这个过程涉及到确保URL的哈希值以斜杠开头，以及处理降级时的地址重定向。这些操作都是为了确保应用能在不同的环境下顺畅运行。

checkFallback函数是检查降级的关键。它首先获取当前地址，然后判断地址是否以斜杠开头。如果不是，说明需要进行降级处理，将地址转换为hash模式应有的格式，并重定向到新的地址。这个过程保证了用户在降级后依然能够正常访问应用。

ensureSlash函数的作用是确保哈希值以斜杠开头。如果哈希值已经是以斜杠开头，那么直接返回；如果不是，就需要手动修改哈希值，保证地址的正确性。这个过程对于维护应用的路由状态至关重要。

在获取哈希值时，由于浏览器间的兼容性问题，不能直接使用window.location.hash。我们通过当前URL来获取哈希值。还提供了getUrl函数来获取hash之前的url地址。这对于处理路由跳转和地址重定向非常有用。

pushHash和replaceHash函数分别用于添加和替换哈希值。如果浏览器支持pushState或replaceState方法，那么使用这些方法更新地址；否则，就使用window.location的hash属性来更新地址。这些操作保证了应用在各种环境下都能正确地更新路由状态。

HashHistory及其相关函数是SPA中不可或缺的一部分。它们通过处理URL的哈希值来管理应用的路由状态，确保用户在浏览应用时能够顺畅地切换页面和状态。这些代码的实现方式充分考虑了浏览器间的兼容性问题，保证了应用的稳定性和可用性。在前端开发中，如何实现视图的更新一直是重要的议题之一。而其中的核心实现，恰恰隐藏在transitionTo()方法的背后。让我们深入这个方法，了解其如何推动视图更新。

当我们调用transitionTo()方法时，它首先接收一个location参数和两个可选的回调函数：onComplete和onAbort。该方法的主要任务是实现路由的转换和视图的更新。具体来说，它首先通过this.router.match()找到与给定location匹配的路由。一旦找到匹配的路由，它会调用this.confirmTransition()进行确认。一旦确认转化，它会调用this.updateRoute()来更新当前的路由状态。在这个过程中，如果onComplete回调函数被提供，它会在更新路由后被调用。为了确保URL的正确性，它会调用this.ensureURL()来确保URL的正确同步。如果应用程序还未准备好处理新的路由（即this.ready为false），则会触发所有的ready回调函数。

接下来，让我们更深入地了解updateRoute()方法。这个方法负责更新当前的路由状态。它首先保存之前的路由状态（prev），然后设置新的路由状态（route）。在这个过程中，一个关键的步骤是调用一个可能存在的回调函数（this.cb）。这个回调函数在index文件中注册，负责更新被劫持的数据_router。所有在router的afterHooks数组中注册的钩子函数也会被调用，这些钩子函数可以在路由更新前后执行自定义逻辑。

支持 PushState 功能

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在浏览器环境中，我们有一个判断机制来判断是否支持 PushState 功能。这涉及到对 userAgent 的分析，以及检查浏览器的历史对象是否包含 `pushState` 方法。当我们在移动端浏览器上检测到特定的 Android 版本并且同时使用 Mobile Safari 而非 Chrome 或 Windows Phone 时，我们可能会遇到不支持的情况。这主要是为了确保我们的应用能在不同的浏览器环境中流畅运行。

响应式路由的魅力

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当路由值发生变化时，Vue 实例的 `render()` 方法会自动被调用，实现视图的实时更新。这一过程中，`$router.push()` 扮演着关键角色，它会逐步引导到 `HashHistory.push()`, 然后是 `History.transitionTo()`, 紧接着是 `History.updateRoute()`，最终导致 `_route` 值的变化，进而触发视图的渲染。

监听地址栏的魔法

在浏览器中，用户可以直接在地址栏输入新路由来改变当前页面。为了确保这种交互方式与通过代码调用具有相同的响应行为，我们需要监听地址栏的变化。在 HashHistory 中，这一功能通过 `setupListeners` 方法实现，它监听 `hashchange` 事件来感知路由的变化。

HTML5 History 接口的奥秘

浏览器的历史记录栈提供了一个名为 History 的接口，它允许我们读取历史记录信息并进行各种跳转操作。通过 `back()`, `forward()`, `go()` 等方法，我们可以自由穿梭于浏览器的历史记录中。我们的 HTML5History 类扩展了 History 接口，并添加了一些特定的功能。例如，在初始化时，我们会检查浏览器是否支持 PushState 并根据滚动行为决定是否设置滚动监听。我们还会监听 `popstate` 事件来感知历史记录的变动。这样，无论用户是通过代码操作还是直接修改地址栏，我们的应用都能流畅地响应这些变化。

在获取位置信息时，我们首先调用 `getLocation(this.base)` 函数。如果当前位置恰好是起始点，并且与初始位置 `initLocation` 相吻合，那么我们将不会进行任何操作。一旦位置有所不同，我们就会启动过渡程序，前往新的 `location`。在此过程中，如果环境支持滚动操作，我们会启动 `handleScroll` 函数，以便在路由转换时处理滚动行为。

在 Vue 的路由模式时，我们不得不提及两种重要的模式：hash模式和history模式。在hash模式下，路由的改变仅影响hash部分的内容，这部分信息并不会被包含在http请求中。换句话说，当我们通过改变hash部分进行页面跳转时，浏览器实际上并不会向后端发送新的请求。如果你在hash模式下访问某个url页面，不必担心后端无法处理的问题。

历史模式（history mode）的工作方式则有所不同。在这种模式下，url的变化仿佛是在正常地向后端发送请求。这就意味着如果你的后端没有配置相应的路由处理机制，比如针对 '/user/id' 的 GET 请求，服务器可能会返回404错误。为了解决这个问题，官方推荐的解决方案是在服务端设置一个通用的资源策略：如果某个URL无法匹配到任何静态资源，服务器应该返回一个通用的index.html页面。这个页面承载了你的应用所依赖的所有内容。这样一来，服务器就不会再返回恼人的404错误页面了。因为这个策略能覆盖所有的路径并返回index.html文件。为了避免潜在的问题，我们在Vue应用中也要确保所有的路由情况都被覆盖，并提供一个友好的404页面。如果你使用的是Node.js作为后台服务，你可以利用服务端的路由来匹配URL，在没有匹配到路由的情况下返回404错误来实现fallback机制。深入了解vue-router中的两种模式：hash与history，以及AbstractHistory的抽象实现

在前端开发中，路由管理是不可或缺的一部分。vue-router作为Vue.js的官方路由管理器，提供了多种路由模式以适应不同的需求场景。本文将深入其中的hash模式、history模式以及AbstractHistory的抽象实现。

一、hash模式与history模式

在一般的需求场景中，hash模式和history模式是vue-router的两种主要路由模式。它们的主要区别在于与浏览器历史的交互方式。

1. hash模式：这种模式通过URL中的哈希（）来模拟页面的切换。由于哈希部分的变化不会触发浏览器向服务器发送请求，因此这种模式在单页应用中非常适用。hash模式在URL中的哈希部分只能修改后面的部分，这限制了其可设置的URL范围。

2. history模式：这种模式利用HTML5的history API（包括pushState和replaceState方法）来实现路由。相比于hash模式，history模式可以设置的URL更加灵活，可以设置与当前URL同源的任意URL，甚至可以设置与当前URL完全一样的URL。history模式还可以通过stateObject添加任意类型的数据记录，并可以额外设置title属性供后续使用。

二、AbstractHistory：一种抽象的路由实现

除了上述两种模式，vue-router还提供了AbstractHistory这种抽象的实现方式。AbstractHistory是一种不涉及浏览器地址记录的路由模式。它的原理是通过数组模拟浏览器历史记录栈的功能。这种模式的实现不依赖于浏览器的历史记录，而是通过内部维护一个栈来模拟路由路径的变化。这使得它在一些特定的场景，如服务端渲染等，非常有用。

在AbstractHistory的实现中，通过栈的数据结构来模拟路由路径的变化。当需要进行路由跳转时，可以通过go方法模拟浏览器的前进和后退操作。还有confirmTransition方法用于确认是否进行路由转化，其中包含了一些逻辑判断和处理过程。

本文详细阐述了vue-router中的hash模式、history模式以及AbstractHistory的抽象实现。每种模式都有其独特的特点和适用场景，开发者可以根据实际需求选择合适的模式。对于vue-router的源码，也提供了一些关键的解读，帮助读者更深入地理解其工作原理。希望本文能对大家在vue-router的使用和开发中有所帮助。

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