关于前端:浅谈前端路由原理解析及实践

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作者|张小俊
起源|尔达 Erda 公众号

导读：其实在前端畛域，还有很多根底的货色有待深刻去做。不为造轮子而造轮子，才是在做有意义的事件。所以，咱们决定撰写《Erda 前端之声》系列文章，深刻分析咱们在前端摸索过程中的一些落地教训，以此助力在前端之路上奋进的开发者们，可能早日挖掘属于本人的精彩。

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系列文章举荐：

  • 《灵魂拷问：咱们该如何写一个适宜本人的状态治理库？》
  • 《浅谈：前端路由原理解析及实际》（本文）

前言

大家好，这里是 Erda 技术团队。作为 Erda 我的项目的前端，Erda-UI 我的项目从最后开发到当初开源，业务复杂度在一直递增，我的项目的代码文件曾经近 2000，我的项目外部的路由配置曾经超过 500 个。本文会先简略介绍一下前端路由原理，以及 React-Router 的根底应用，接着会次要分享 Erda-UI 我的项目在路由上实际的一些拓展性能。
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背景

在单页面利用（SPA）曾经十分成熟的当下，路由也成了前端我的项目的次要配置，咱们应用路由来治理我的项目页面的组成构造，各大前端框架也都有各自成熟的路由解决方案（React: React-Router、Vue: Vue-Router）。而在简单的业务零碎中，往往存在很多跟路由相干的其余逻辑，比方权限、面包屑等。咱们心愿这部分逻辑能整合到路由的配置当中，这样能无效的加重开发和保护的累赘。Erda-UI 我的项目应用 React 框架，所以上面的内容都基于 React-Router。

路由原理

路由的基本原理，就是在 不刷新 浏览器的状况下批改浏览器链接，同时 监听链接的变动 并找到匹配的组件渲染。满足这两个条件即可实现。
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路由的实现通常有以下两种模式：
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  • hash (/#path)
  • history (/path)

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hash 在浏览器中默认是作为锚点来应用的，在 hash 模式中，url 里始终会有 #，没有传统 url 写法那么好看，所以在不思考兼容性的状况下应用 history 的模式是更好的抉择。

hash

hash 模式下，url 中 # 前面的局部只是一个客户端状态，当这部分变动时，浏览器自身就不会刷新，天生具备第一个条件（即在不刷新浏览器的状况下批改浏览器链接），同时通过监听 hashChange 事件或注册 onhashchange 回调函数来监听 url 中 hash 值的变动。
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window.addEventListener('hashchange', hashChangeHandler); 
// or window.onhashchange = hashChangeHandler;

history

history 模式，是利用了 HTML5 中 history 的 API，history.pushState 和 history.replaceState 这两个办法，能够在不刷新页面的状况下，操作浏览器的历史记录，前者为新增一条记录，后者为替换最初一条记录。同时通过监听 popState 事件或注册 onpopstate 回调函数来监听 url 的变动。
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window.addEventListener('popState', locationChangeHandler); 
// or window.onpopstate = locationChangeHandler;

​

然而这里有一点须要留神，history.pushState 和 history.replaceState 是不会主动触发 popState 的。只有在做出浏览器动作时，才会触发该事件，比方用户点击浏览器的回退按钮。通常路由库里会封装一个监听办法，不论是调用 history.pushState、history.replaceState，还是用户触发浏览器动作导致的路由变动，都可能触发监听函数。以 react-router-dom 中的 listen（局部为伪代码）为例：
​

function setState(nextState) {_extends(history, nextState);

  history.length = history.entries.length;
  // 将路由变动应用 state 治理，在变动时，告诉所有监听者
  transitionManager.notifyListeners(history.location, history.action);
}

// 封装 push、replace 等办法
function push(path, state) {
  // ...
  globalHistory.pushState({
    key: key,
    state: state
  }, null, href);
  // ...
  setState({ // 手动触发监听
    action: action,
    location: location
  })
}

// popState 事件监听，监听事件同时 setState，告诉 transitionManager 中的 listeners;
function handlePopState(location){
  // ...
  setState(location)
  // ...
}

// 封装 listen。function listen(listener) {var unlisten = transitionManager.appendListener(listener);
  window.addEventListener('popState', handlePopState); // 监听浏览器事件。// ...
}

React-Router 路由根底

为了不便开展上面的内容探讨，本章节先简略介绍一下 React-Router 相干根底。
​

根底库

React-Router 相干的库次要有以下几个：
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  • react-router 外围库
  • react-router-dom 基于 DOM 的路由实现，外部蕴含 react-router 的实现，应用时无需再引 react-router
  • react-router-native 基于 React Native 的路由实现
  • react-router-redux 路由和 Redux 的集成，不再保护
  • react-router-config 用于配置动态路由

​

react-router-dom

对应了路由的两种实现形式，react-router-dom 库也提供了两个路由组件：BrowserRouter、HashRouter。
​

  • Route : 路由单元，配置一个 path 以及对应的渲染组件，其中 exact 示意准确匹配
  • Switch: 管制渲染第一个匹配的路由组件
  • Link: 链接组件，相当于 标签
  • Redirect: 重定向组件

​

应用

路由根本的应用如下：
​

import {BrowserRouter, Link, Route, Switch, Redirect} from 'react-router-dom'

function App(){
  return (
     <BrowserRouter>
         <Link to="/home">home</Link>
        <Link to="/about">About</Link>
        <Switch>
          <Route path="/home" exact component={Home} />
          <Route path="/about" exact component={About} />
          <Redirect to="/not-found" component={NotFound} />
        </Switch>
     </BrowserRouter>
  )
}

​

除此之外，还能够嵌套应用，即在组件外部再配置路由。在路由过多的状况下，能够通过这种形式将 Router 拆分，这让 Router 更具备个别组件的个性，能够随便嵌套。而组件中能够失去一个 math 的 props 来获取下级路由的相干信息。
​

import {BrowserRouter, Link, Route, Switch, Redirect} from 'react-router-dom'

function App(){
  return (
     <BrowserRouter>
         <Link to="/home">home</Link>
          <Link to="/settings">Settings</Link>
        <Switch>
          <Route path="/home" exact component={Home} />
          <Route path="/settings" exact component={Settings} />
        </Switch>
     </BrowserRouter>
  )
}

const Setting = (props) => {
  const matchPath = props.match.path;
  return (
    <div>
      <Link to={`${matchPath}/a`}>a</Link>
      <Link to={`${matchPath}/b`}>b</Link>
      <Switch>
        <Route path={`${matchPath}/a`} component={AComp} />
        <Route path={`${matchPath}/b`} component={BComp} />
      </Switch>
    </div>
  )
}

​

然而，我的项目中的路由除了数量比拟多外，通常还会有一些须要集中处理的逻辑，扩散的路由配置形式显然不太适宜，而 react-router-config 为咱们提供了不便的动态路由配置，其本质就是将一份 config 转换为 Route 组件，而在组件渲染的办法 render 中，则能够依据业务状况来做一些对立的解决。
​

function renderRoutes(routes, extraProps, switchProps) {
  // ...
  return routes ? React.createElement(reactRouter.Switch, switchProps, routes.map(function (route, i) {
    return React.createElement(reactRouter.Route, {
      key: route.key || i,
      path: route.path,
      exact: route.exact,
      strict: route.strict,
      render: function render(props) {return route.render ? route.render(_extends({}, props, {}, extraProps, {route: route})) : React.createElement(route.component, _extends({}, props, extraProps, {route: route}));
      }
    });
  })) : null;
}

Erda-UI 我的项目路由实际

路由配置

const routers = {
  path: ':orgName',
  mark: 'org',
  breadcrumbName: '{orgName}'
  routes: [
    {
      path: 'workBench',
      breadcrumbName: 'DevOps 平台',
      mark: 'workBench',
      routes: [
          {
          path: 'projects/:projectId',
          breadcrumbName: '',
          mark: 'project',
          AuthContainer: ProjectAuth,
          routes: [
            {
              path: 'apps',
              pageTitle: '利用列表',
              getComp: cb => cb(import('/xx/xx')),
              routes: [
                {
                  path: 'apps/:appId',
                  mark: 'application',
                  breadcrumbName: '利用',
                  AuthContainer: AppAuth,
                }
              ]
            },
          ]
        }
      ],
    },
  ]
}

​

由上咱们能够看到，在配置中除了 path 之外，其余的字段仿佛都和 React-Router 没什么太大关系，这些字段也正是咱们实现跟路由相干逻辑的配置，上面咱们会一一介绍。

路由状态治理：routeInfoStore

为了拓展路由相干性能，咱们首先须要有一个路由对象为咱们提供数据反对，之所以须要这个对象，是因为单个的路由信息不足以实现其余相干逻辑，咱们须要更多路由信息，比方路由层级上的链路记录，前后路由的状态比照等。

咱们应用一个 routeInfoStore 对象来治理路由相干的数据和状态。这个对象能够在组件之间共享路由状态（相似 Redux 中 store）。
​

咱们通过在 browserHistory.listen 中监听并调用 routeInfoStore 中解决路由变动的办法（$_updateRouteInfo）来更新路由数据和状态。
​

browserHistory.listen((loc) => {
  // 监听路由变动触发 routerStore 的更新，相似 Redux 中 dispatch；// 此处应用公布订阅模式 来实现触发调用事件
  emit('@routeChange', routerStore.reducers.$_updateRouteInfo(loc));
});


// routeStore 中的数据
const initRouteInfo: IRouteInfo = {routes: [], // 以后路由所通过的层级，若路由在子模块，则改子模块所有的父模块也会被记录在内
  params: {}, // 以后 url 中门路里的所有变量
  query: {}, // 以后 url 中 search（？前面）的参数
  currentRoute: {}, // 以后匹配上的路由配置
  routeMarks: [], // 标记了 mark 的路由层级
  isIn: () => false,  // 扩大办法：用于判断是否在以后路由内
  isMatch: () => false,// 扩大办法：用于判断是否匹配以后路由
  isEntering: () => false,// 扩大办法：用于判断是否正在进入以后路由
  isLeaving: () => false,// 扩大办法：用于判断是否来到以后路由
  prevRouteInfo: {}, // 上一次路由的信息};

路由监听扩大：mark

通常咱们须要监听路由在进入或来到某个范畴内，主动进行的一些前置初始化操作，比方进模块 A，首先要获取模块 A 的权限，或者模块 A 的一些根底信息。来到模块 A 时，须要去清空相干的信息。为了做到这些监听和初始化，咱们须要两个条件：

  • 标记范畴的字段。
  • 在路由变动的时候，判断路由是否来到或进入相应的范畴。

咱们在路由配置中增加了 mark 字段，用于标记以后路由的范畴，相似路由范畴的 id，须要保障全局惟一。而上文有说到 routeInfoStore 中，routeMarks 中会记录路由链路层级的 mark 汇合，prevRouteInfo 会记录上一次路由信息。借此，咱们能够在 routerInfoStore 里增加一些路由范畴判断的函数 isIn、isEntering、isLeaving、isMatch。
​

isIn($mark) => boolean

示意以后路由是否在某个范畴内。传入一个 mark 值，通过 routeInfoStore 中 routeMarks 中是否蕴含来判断：
​

// routeMarks 内记录了路由通过的所有 mark 标记，通过判断 mark 是否被蕴含
isIn: (mark: string) => routeMarks.includes(mark),

isEntering($mark) => boolean

示意以后路由正在进入某个范畴，区别于 isIn, 这是一个正在进行时的判断，示意上一次路由并不在该范畴，而以后这次在该范畴内。

// 通过判断 mark 被蕴含，同时上一次的路由不被蕴含，判断是正在进入以后 mark。isEntering: (mark: string) => routeMarks.includes(mark) && !prevRouteInfo.routeMarks.includes(mark),

isLeaving($mark) => boolean

跟 isEntering 相同，isLeaving 示意上一次路由在范畴内，而下一次路由来到范畴，即正在来到。

// 通过判断 mark 不被蕴含，同时上一次的路由被蕴含，判断是正在来到以后 mark。isLeaving: (mark: string) => !routeMarks.includes(mark) && prevRouteInfo.routeMarks.includes(mark),

isMatch($pattern) => boolean

传入一个正则，判断路由是否匹配正则，个别用于对以后路由的直接判断：
​

// 通过正则判断
isMatch: (pattern: string) => !!pathToRegexp(pattern, []).exec(pathname),

注册监听

咱们提供了一个监听的办法，能够在我的项目启动时，由各个模块注册本人的路由监听函数，而监听函数中，则能够方便使用以上办法判断路由的范畴。
​

// 路由监听注册
export const listenRoute = (cb: Function) => {
  // getState 返回 routeInfoStore 对象，其中蕴含了以上的判断办法
  cb(routeInfoStore.getState(s => s)); 
  
  // 路由变动时，调用监听办法
  on('@routeChange', cb);
};


// 模块 A 注册
listenRoute((_routeInfo) => {const { isEntering, isLeaving} = _routeInfo;
  
  if(isEntering('markA')){// 初始化模块 A}
  
  if(isLeaving('markA')) {// 革除模块 A 信息}
})

路由拆分：toMark

当路由数量过大，一份路由数据嵌套可能很深，因而必然须要反对路由配置的拆分。

咱们提供了路由注册的办法 registerRouter，不同模块能够只注册本人的路由，而后通过 toMark 字段来建设路由之间的所属关联，toMark 的值是另一个路由的标记 mark 值。在 registerRouter 外部，将所有路由整合成一份残缺的配置。
​

// 注册 org 路由
registerRouter({
  path: ':orgName',
  mark: 'org',
  breadcrumbName: '{orgName}'
});

// 注册 workBench 路由
registerRouter({
  path: 'workBench',
  breadcrumbName: 'DevOps 平台',
  mark: 'workBench',
  toMark: 'org', // 配置 workBench 路由属于 org 的子路由
});

// 注册 project 路由
registerRouter({
  path: 'projects/:projectId',
  breadcrumbName: '',
  mark: 'project',
  toMark: 'workBench', // 配置 project 路由属于 workBench 的子路由
  AuthContainer: ProjectAuth,
  routes: [
    {
      path: 'apps',
      pageTitle: '利用列表',
      getComp: cb => cb(import('/xx/xx')),
    },
  ]
});

// 注册 application 路由
registerRouter({
  path: 'apps/:appId',
  mark: 'application',
  toMark: 'project', // 配置 application 路由属于 project 的子路由
  breadcrumbName: '利用',
  AuthContainer: AppAuth,
})

路由组件异步加载：getComp

咱们应用 getComp 的形式给单个路由配置组件，getComp 是一个异步办法引入一个组件，而后咱们通过一个异步加载的高阶组件来实现路由组件的加载。
​

// 重写 render
map(router, route => {
  return {
    ...route,
    render: (props) => asyncComponent(()=>route.getComp());
  }
})

// 异步组件
export const asyncComponent = (getComponent: Function) => {
  return class AsyncComponent extends React.Component {
    static Component: any = null;

    state = {Component: AsyncComponent.Component};

    componentDidMount() {if (!this.state.Component) {getComponent().then((Component: any) => {
          AsyncComponent.Component = Component;
          this.setState({Component});
        });
      }
    }

    render() {const { Component} = this.state;
      if (Component) { // 当组件加载实现后，渲染
        return <Component {...this.props} />;
      }
      return null;
    }
  };
};

面包屑：breadcrumbName

Erda-UI 的业务中，路由的配置是一个树形构造，进入子模块路由则肯定通过了父模块路由，通过对路由数据的解析，咱们能失去从根路由到以后路由所通过的层级链路，而路由层级链路刚好映射了面包屑的层级。

咱们通过在路由配置中增加 breadcrumbName 字段，并在 routeInfoStore 的 routes 存储路由的层级链路数据。因而面包屑的数据能够间接通过 routers 中失去。
​

map(routes, route => {
   return {
      name: route.breadcrumbName,
      path: route.path,
   }
})

​

在配置中，breadcrumbName 能够是文字，也能够是字符串模板 {temp}。这里是利用了另一份 store 的数据来治理所有字符串模板对应的数据，渲染的时候，通过匹配 key 值获取相应的展现文字。
​

路由鉴权: AuthContainer

在我的项目中，路由是否能拜访，往往须要对应一些条件判断（用户权限、模块是否凋谢等）。不同路由的鉴权条件可能不一样，而且鉴权失败的提醒也可能须要个性化，或者可能存在鉴权不通过后页面须要重定向等场景。这些都须要路由上的鉴权能个性化。就如 react-router-config 中的一样，咱们能够通过调整 Route 组件的 render 函数来达到这个目标。
​

咱们通过在路由上配置 AuthContainer 组件来给路由做权限拦挡，大抵过程分两步：

  • 提供一个鉴权组件 AuthComp，外部封装鉴权相干逻辑及提醒。
  • 在渲染路由前，获取这个鉴权组件 AuthComp，并重写 render。

​

// AuthComp 
const AuthComp = (props) => {const { children} = props;
  const [auth, setAuth] = React.useState(undefined);
  useMount(()=>{doSomeAuthCheck().then(()=>{setAuth(true)
    })
  })
  
  if(auth === undefined){return <div> 加载中 </div>}
  return auth ? children : <div> 您无权拜访，请分割管理员...</div>
}

// 重写 render
map(router, route => {
  return {
    ...route,
    render: (props) => {
      const AuthComp = route.AuthContainer;
      const Comp = route.components;
      return (<AuthComp {...props} route={route}> // 增加路由鉴权拦挡
          {Comp ? <Comp {...props} /> : Comp }
        </AuthComp> 
      )
    }
  }
})

总结及后续思考

Erda-UI 我的项目中，咱们通过以上的一些配置扩大，来集中管理所有的路由。这种形式能够简略高效的保护路由自身以及扩大关联业务逻辑。除此之外还能够做一些更灵便的事件，比方通过剖析整个路由构造，生成可视化的路由树，反对路由的动静调整等等。通过漫长的业务演进和内容欠缺，咱们验证了这种形式带来的益处。

同时咱们也在一直思考还能够改良的中央，比方：
​

  • 在有链路层级的模块之间，路由的监听如何做到异步串联？

​

如：模块 A 蕴含模块 B，在模块 A 中注册监听初始化办法 initA，在模块 B 中注册 initB，如何管制 initB 在 initA 实现之后执行（若 initB 中须要应用到 initA 返回的后果时，则须要严格控制执行程序）。
​

结语

本文中的内容都是很常见的一些场景，为了贴合业务的须要，Erda 我的项目也在不断更新迭代。咱们也会时刻放弃对社区的关注以及对本身业务倒退的剖析，将这一块做到更好，也 欢送大家增加小助手微信（Erda202106）进入交换群探讨！
​

  • Erda Github 地址：https://github.com/erda-project/erda
  • Erda Cloud 官网：https://www.erda.cloud/

正文完
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发表至： 前端
2021-07-21
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