详解vue 单页应用（spa）前端路由实现原理

2023-09-14 13:15:05 62

写在前面：通常SPA中前端路由有2种实现方式：

window.history
location.hash

下面就来介绍下这两种方式具体怎么实现的

一.history

1.history基本介绍

window.history对象包含浏览器的历史，window.history对象在编写时可不使用window这个前缀。history是实现SPA前端路由是一种主流方法，它有几个原始方法：

history.back()-与在浏览器点击后退按钮相同
history.forward()-与在浏览器中点击按钮向前相同
history.go(n)-接受一个整数作为参数，移动到该整数指定的页面，比如go(1)相当于forward()，go(-1)相当于back()，go(0)相当于刷新当前页面
如果移动的位置超出了访问历史的边界，以上三个方法并不报错，而是静默失败

在HTML5，history对象提出了pushState()方法和replaceState()方法，这两个方法可以用来向历史栈中添加数据，就好像url变化了一样（过去只有url变化历史栈才会变化），这样就可以很好的模拟浏览历史和前进后退了，现在的前端路由也是基于这个原理实现的。

2.history.pushState

pushState(stateObj,title,url)方法向历史栈中写入数据，其第一个参数是要写入的数据对象（不大于640kB)，第二个参数是页面的title,第三个参数是url(相对路径)。

stateObj：一个与指定网址相关的状态对象，popstate事件触发时，该对象会传入回调函数。如果不需要这个对象，此处可以填null。
title：新页面的标题，但是所有浏览器目前都忽略这个值，因此这里可以填null。
url：新的网址，必须与当前页面处在同一个域。浏览器的地址栏将显示这个网址。

关于pushState，有几个值得注意的地方：

pushState方法不会触发页面刷新，只是导致history对象发生变化，地址栏会有反应,只有当触发前进后退等事件（back()和forward()等）时浏览器才会刷新

这里的url是受到同源策略限制的，防止恶意脚本模仿其他网站url用来欺骗用户，所以当违背同源策略时将会报错

3.history.replaceState

replaceState(stateObj,title,url)和pushState的区别就在于它不是写入而是替换修改浏览历史中当前纪录，其余和pushState一模一样

4.popstate事件

定义：每当同一个文档的浏览历史（即history对象）出现变化时，就会触发popstate事件。

注意：仅仅调用pushState方法或replaceState方法，并不会触发该事件，只有用户点击浏览器倒退按钮和前进按钮，或者使用JavaScript调用back、forward、go方法时才会触发。另外，该事件只针对同一个文档，如果浏览历史的切换，导致加载不同的文档，该事件也不会触发。

用法：使用的时候，可以为popstate事件指定回调函数。这个回调函数的参数是一个event事件对象，它的state属性指向pushState和replaceState方法为当前URL所提供的状态对象（即这两个方法的第一个参数）。

5.history实现spa前端路由代码

a.html
b.html
//注册路由
document.querySelectorAll('.api').forEach(item=>{
item.addEventListener('click',e=>{
e.preventDefault();
letlink=item.textContent;
if(!!(window.history&&history.pushState)){
//支持HistoryAPI
window.history.pushState({name:'api'},link,link);
}else{
//不支持,可使用一些Polyfill库来实现
}
},false)
});

//监听路由
window.addEventListener('popstate',e=>{
console.log({
location:location.href,
state:e.state
})
},false)

popstate监听函数里打印的e.state便是history.pushState()里传入的第一个参数，在这里即为{name:'api'}

二.Hash

1.Hash基本介绍

url中可以带有一个hashhttp://localhost:9000/#/a.html

window对象中有一个事件是onhashchange，以下几种情况都会触发这个事件：

直接更改浏览器地址，在最后面增加或改变#hash；
通过改变location.href或location.hash的值；
通过触发点击带锚点的链接；
浏览器前进后退可能导致hash的变化，前提是两个网页地址中的hash值不同。

2.Hash实现spa前端路由代码

//注册路由
document.querySelectorAll('.api').forEach(item=>{
item.addEventListener('click',e=>{
e.preventDefault();
letlink=item.textContent;
location.hash=link;
},false)
});

//监听路由
window.addEventListener('hashchange',e=>{
console.log({
location:location.href,
hash:location.hash
})
},false)

hash模式与history模式，这两种模式都是通过浏览器接口实现的，除此之外vue-router还为非浏览器环境准备了一个abstract模式，其原理为用一个数组stack模拟出浏览器历史记录栈的功能。当然，以上只是一些核心逻辑，为保证系统的鲁棒性源码中还有大量的辅助逻辑，也很值得学习。

三、两种模式比较

pushState设置的新URL可以是与当前URL同源的任意URL；而hash只可修改#后面的部分，故只可设置与当前同文档的URL
pushState设置的新URL可以与当前URL一模一样，这样也会把记录添加到栈中；而hash设置的新值必须与原来不一样才会触发记录添加到栈中
pushState通过stateObject可以添加任意类型的数据到记录中；而hash只可添加短字符串
pushState可额外设置title属性供后续使用

四、history模式的一个问题

我们知道对于单页应用来讲，理想的使用场景是仅在进入应用时加载index.html，后续在的网络操作通过Ajax完成，不会根据URL重新请求页面，但是难免遇到特殊情况，比如用户直接在地址栏中输入并回车，浏览器重启重新加载应用等。
hash模式仅改变hash部分的内容，而hash部分是不会包含在HTTP请求中的：

http://oursite.com/#/user/id//如重新请求只会发送http://oursite.com/

故在hash模式下遇到根据URL请求页面的情况不会有问题。

而history模式则会将URL修改得就和正常请求后端的URL一样

http://oursite.com/user/id

在此情况下重新向后端发送请求，如后端没有配置对应/user/id的路由处理，则会返回404错误。

官方推荐的解决办法是在服务端增加一个覆盖所有情况的候选资源：如果URL匹配不到任何静态资源，则应该返回同一个index.html页面，这个页面就是你app依赖的页面。同时这么做以后，服务器就不再返回404错误页面，因为对于所有路径都会返回index.html文件。为了避免这种情况，在Vue应用里面覆盖所有的路由情况，然后在给出一个404页面。或者，如果是用Node.js作后台，可以使用服务端的路由来匹配URL，当没有匹配到路由的时候返回404，从而实现fallback。

参考资料：

1、浏览器HistoryAPI：https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/History_API

2、解决History模式访问404的方案：https://router.vuejs.org/zh/guide/essentials/history-mode.html#%E5%90%8E%E7%AB%AF%E9%85%8D%E7%BD%AE%E4%BE%8B%E5%AD%90

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。

详解vue 单页应用（spa）前端路由实现原理

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