前端路由的实现方式及其基本原理的介绍（附示例）

本篇文章给大家带来的内容是关于前端路由的实现方式及其基本原理的介绍（附示例），有一定的参考价值，有需要的朋友可以参考一下，希望对你有所帮助。

一. 前端路由

现代前端开发中最流行的页面模型，莫过于SPA单页应用架构。单页面应用指的是应用只有一个主页面，通过动态替换DOM内容并同步修改url地址，来模拟多页应用的效果，切换页面的功能直接由前台脚本来完成，而不是由后端渲染完毕后前端只负责显示。前端三驾马车Angular,Vue,React均基于此模型来运行的。SPA能够以模拟多页面应用的效果，归功于其前端路由机制。

前端路由，顾名思义就是一个前端不同页面的状态管理器,可以不向后台发送请求而直接通过前端技术实现多个页面的效果。angularjs中的ui-router,vue中的vue-router,以及react的react-router均是对这种功能的具体实现。

既然前端路由这么牛逼，那必须的好好研究一下。

二. 两种实现方式及其原理

常见的路由插件中两种方式都是支持且可以切换的，例如angularjs1.x中就可以通过以下代码从Hash模式切换到H5模式：
$locationProvider.html5Mode(true);
切换到HTML5的路由模式，主要用于避免url地址中包含#而引发的问题。

1.HashChange

1.1 原理

HTML页面中通过锚点定位原理可进行无刷新跳转，触发后url地址中会多出# + 'XXX'的部分，同时在全局的window对象上触发hashChange事件，这样在页面锚点哈希改变为某个预设值的时候，通过代码触发对应的页面DOM改变，就可以实现基本的路由了,基于锚点哈希的路由比较直观，也是一般前端路由插件中最常用的方式。

1.2 应用

下面通过一个实例看一下,当点击angularjs的连接时，可以看到控制台打印出了相应的信息。

2.HTML5 HistoryAPI

2.1 原理

HTML5的History API为浏览器的全局history对象增加的扩展方法。一般用来解决ajax请求无法通过回退按钮回到请求前状态的问题。

在HTML4中，已经支持window.history对象来控制页面历史记录跳转，常用的方法包括：

• history.forward(); //在历史记录中前进一步

• history.back(); //在历史记录中后退一步

• history.go(n): //在历史记录中跳转n步骤，n=0为刷新本页,n=-1为后退一页。

在HTML5中，window.history对象得到了扩展，新增的API包括：

• history.pushState(data[,title][,url]);//向历史记录中追加一条记录

• history.replaceState(data[,title][,url]);//替换当前页在历史记录中的信息。

• history.state;//是一个属性，可以得到当前页的state信息。

• window.onpopstate;//是一个事件，在点击浏览器后退按钮或js调用forward()、back()、go()时触发。监听函数中可传入一个event对象，event.state即为通过pushState()或replaceState()方法传入的data参数。

2.2 应用

浏览器访问一个页面时，当前地址的状态信息会被压入历史栈,当调用history.pushState()方法向历史栈中压入一个新的state后，历史栈顶部的指针是指向新的state的。可以将其作用简单理解为 假装已经修改了url地址并进行了跳转 ,除非用户点击了浏览器的前进,回退,或是显式调用HTML4中的操作历史栈的方法，否则不会触发全局的popstate事件。

在下面的示例中，点击导航按钮，可以看到url地址栏发生了变化，且控制台打印出了响应的信息。

3.hash 和 history API对比

对比	hash路由	History API 路由
url字符串	丑	正常
命名限制	通常只能在同一个document下进行改变	url地址可以自己来定义，只要是同一个域名下都可以，自由度更大
url地址变更	会改变	可以改变，也可以不改变
状态保存	无内置方法，需要另行保存页面的状态信息	将页面信息压入历史栈时可以附带自定义的信息
参数传递能力	受到url总长度的限制，	将页面信息压入历史栈时可以附带自定义的信息
实用性	可直接使用	通常服务端需要修改代码以配合实现
兼容性	IE8以上	IE10以上

三.亲手造一个简单的前端路由插件

造轮子,不是为了把它装在你的车上，而是当你在荒郊野外开车而轮子出了问题时多一种选择。

接下来就自己动手实现一个前端路由的插件吧~

3.1基于Hash的前端路由插件myHashRouter.js

我们希望实现的功能是:

1.引入MyHashRouter.js库

2.通过when()方法来定义若干不同的路由状态

3.通过init()方法启动路由功能

4.通过点击导航实现前端路由切换

首先编写js骨架，如图所示:

;(function() {
    function Router() {
        //记录路由的跳转历史
        this.historyStack = [];
        //记录已注册的路由信息
        this.registeredRouter = [];
        //路由匹配失败时跳转项
        this.otherwiseRouter = {
            path: '/',
            content: 'home page'
        }
    }

    /*
     * 启动路由功能
     */
    Router.prototype.init = function() {

    }

     /*
     * 绑定window.onhashchange事件的回调函数
     */
    Router.prototype._bindEvents = function() {

    }

    /**
     * 路由注册方法
     */
    Router.prototype.when = function(path, content) {

    }

    /**
     * 判断新添加的路由是否已存在
     */
    Router.prototype._hasThisRouter = function(path) {

    }

    /**
     * 路由不存在时的指定地址
     */
    Router.prototype.otherwise = function(path, content) {

    }

    /**
     * 路由跳转方法，主动调用时可用于跳转路由
     */
    Router.prototype.go = function(topath) {

    }

    /**
     * 用于将对应路由信息渲染至页面,实现路由切换
     */
    Router.prototype.render = function (content) {
     
    }

    var router = new Router();

    //将接口暴露至全局
    window.$router = router;
})();

完成了路由插件的编写后，我们在demo中引入该库，然后使用when()方法注册几个路由地址，再使用init()方法启动路由，脚本部分代码如下：

效果：
运行附件中的router-demo-hash.html,点击导航按钮，即可看到url地址栏以及内容区域同步更改。

3.2基于History API的前端路由插件myHistoryRouter.js

由于History API不支持低于IE10以下版本的浏览器（其他大多数现代浏览器基本都支持）,所以我们在init()方法启动时先进行可用性判断，基本代码框架与基于Hash的路由插件一致。每个方法的实现并不难写，这里不再赘述，笔者自己的代码实现放在附件myHashRouter.js中，水平有限，仅供参考。

3.3集成说明

为方便理解，本例中将两种模式分开编写，如果是插件库的开发，可以模仿ui-router增加一个html5mode()的方法,在init()方法启动路由时，根据所传的参数生成不同的路由插件的单例，也就是我们常说的工厂模式来实现即可。

四.后记

• 造车轮是一个很好的学习方式，虽然自己造的车轮很简陋，但是对于理解工具的底层原理却很有帮助。

• 本例只是编写了一个路由工具的基本骨架，真正的路由工具还需要做很多功能扩展，个别功能的复杂度也会很高，例如路径的正则匹配,懒加载,组合视图,嵌套视图,路由动画等等，有兴趣的小伙伴可以在本例提供的框架上进行学习扩展。

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