关于vue-router:vuerouter源码三理解Vuerouter中的Matcher

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前言

【vue-router 源码】系列文章将带你从 0 开始理解 vue-router 的具体实现。该系列文章源码参考 vue-router v4.0.15。
源码地址：https://github.com/vuejs/router
浏览该文章的前提是你最好理解 vue-router 的根本应用，如果你没有应用过的话，可通过 vue-router 官网学习下。

该篇文章将带你了解 vue-router 中matcher的实现。

matcher 初识

在开始介绍 matcher 实现之前，咱们先理解下 matcher 是什么？它的作用是什么？
在 vue-router 中，每一个咱们定义的路由都会被解析成一个对应的 matcher（RouteRecordMatcher 类型），路由的增删改查都会依附 matcher 来实现。

createRouterMatcher

在 createRouter 中会通过 createRouterMatcher 创立一个 matcher（RouterMatcher 类型）。

export function createRouterMatcher(routes: RouteRecordRaw[],
  globalOptions: PathParserOptions
): RouterMatcher {const matchers: RouteRecordMatcher[] = []
  const matcherMap = new Map<RouteRecordName, RouteRecordMatcher>()
  globalOptions = mergeOptions({ strict: false, end: true, sensitive: false} as PathParserOptions,
    globalOptions
  )

  function getRecordMatcher(name: RouteRecordName) {// ...}

  function addRoute(
    record: RouteRecordRaw,
    parent?: RouteRecordMatcher,
    originalRecord?: RouteRecordMatcher
  ) {// ...}

  function removeRoute(matcherRef: RouteRecordName | RouteRecordMatcher) {// ...}

  function getRoutes() { // ...}

  function insertMatcher(matcher: RouteRecordMatcher) {// ...}

  function resolve(
    location: Readonly<MatcherLocationRaw>,
    currentLocation: Readonly<MatcherLocation>
  ): MatcherLocation {// ...}

  routes.forEach(route => addRoute(route))

  return {addRoute, resolve, removeRoute, getRoutes, getRecordMatcher}
}

createRouterMatcher接管两个参数：routes、globalOptions。其中 routes 为咱们定义的路由表，也就是在 createRouter 时传入的 options.routes，而globalOptions 就是 createRouter 中的 options。
createRouterMatcher 中申明了两个变量 matchers、matcherMap，用来存储通过路由表解析的matcher（RouteRecordMatcher 类型），而后遍历 routes，对每个元素调用addRoute 办法。最初返回一个对象，该对象有 addRoute、resolve、removeRoute、getRoute、getRecordMatcher 几个属性，这几个属性都对应着一个函数。
接下来咱们看下这几个函数：

addRoute

addRoute函数接管三个参数：record（新增的路由）、parent（父matcher）、originalRecord（原始matcher）。

function addRoute(
  record: RouteRecordRaw,
  parent?: RouteRecordMatcher,
  originalRecord?: RouteRecordMatcher
) {
  // used later on to remove by name
  const isRootAdd = !originalRecord
  // 标准化化路由记录
  const mainNormalizedRecord = normalizeRouteRecord(record)
  // aliasOf 示意此记录是否是另一个记录的别名
  mainNormalizedRecord.aliasOf = originalRecord && originalRecord.record
  const options: PathParserOptions = mergeOptions(globalOptions, record)
  // 申明一个记录的数组用来解决别名
  const normalizedRecords: typeof mainNormalizedRecord[] = [mainNormalizedRecord,]
  // 如果 record 设置了别名
  if ('alias' in record) {
    // 别名数组
    const aliases =
      typeof record.alias === 'string' ? [record.alias] : record.alias!
    // 遍历别名数组，并依据别名创立记录存储到 normalizedRecords 中
    for (const alias of aliases) {
      normalizedRecords.push(assign({}, mainNormalizedRecord, {
          components: originalRecord
            ? originalRecord.record.components
            : mainNormalizedRecord.components,
          path: alias,
          // 如果有原始记录，aliasOf 为原始记录，如果没有原始记录就是它本人
          aliasOf: originalRecord
            ? originalRecord.record
            : mainNormalizedRecord,
        }) as typeof mainNormalizedRecord
      )
    }
  }

  let matcher: RouteRecordMatcher
  let originalMatcher: RouteRecordMatcher | undefined

  // 遍历 normalizedRecords
  for (const normalizedRecord of normalizedRecords) {
    
    // 解决 normalizedRecord.path 为残缺的 path
    const {path} = normalizedRecord
    // 如果 path 不是以 / 结尾，那么阐明它不是根路由，须要拼接为残缺的 path
    // {path: '/a', children: [ { path: 'b'} ] } -> {path: '/a', children: [ { path: '/a/b'} ] }
    if (parent && path[0] !== '/') {
      const parentPath = parent.record.path
      const connectingSlash =
        parentPath[parentPath.length - 1] === '/' ? '':'/'
      normalizedRecord.path =
        parent.record.path + (path && connectingSlash + path)
    }

    // 提醒 * 应应用正则示意式模式
    if (__DEV__ && normalizedRecord.path === '*') {
      throw new Error('Catch all routes ("*") must now be defined using a param with a custom regexp.\n' +
          'See more at https://next.router.vuejs.org/guide/migration/#removed-star-or-catch-all-routes.'
      )
    }

    // 创立一个路由记录匹配器
    matcher = createRouteRecordMatcher(normalizedRecord, parent, options)

    // 查看是否有失落的参数
    if (__DEV__ && parent && path[0] === '/')
      checkMissingParamsInAbsolutePath(matcher, parent)

    // 如果有 originalRecord，将 matcher 放入原始记录的 alias 中，以便后续可能删除
    if (originalRecord) {originalRecord.alias.push(matcher)
      // 查看 originalRecord 与 matcher 中动静参数是否雷同
      if (__DEV__) {checkSameParams(originalRecord, matcher)
      }
    } else { // 没有 originalRecord
      // 因为原始记录索引为 0，所以 originalMatcher 为有原始记录所产生的 matcher
      originalMatcher = originalMatcher || matcher
      // 如果 matcher 不是原始记录产生的 matcher，阐明此时 matcher 是由别名记录产生的，此时将 matcher 放入 originalMatcher.alias 中
      if (originalMatcher !== matcher) originalMatcher.alias.push(matcher)
      // 如果命名并且仅用于顶部记录，则删除路由（防止嵌套调用）if (isRootAdd && record.name && !isAliasRecord(matcher))
        removeRoute(record.name)
    }

    // 遍历 children，递归 addRoute
    if ('children' in mainNormalizedRecord) {
      const children = mainNormalizedRecord.children
      for (let i = 0; i < children.length; i++) {
        addRoute(children[i],
          matcher,
          originalRecord && originalRecord.children[i]
        )
      }
    }

    originalRecord = originalRecord || matcher
    // 增加 matcher
    insertMatcher(matcher)
  }

  // 返回一个删除原始 matcher 的办法
  return originalMatcher
    ? () => {removeRoute(originalMatcher!)
      }
    : noop
}

在 addRoute 中，会对 record 进行标准化解决（normalizeRouteRecord），如果存在原始的 matcher，也就是originalRecord，阐明此时要增加的路由是另一记录的别名，这时会将originalRecord.record 存入 mainNormalizedRecord.aliasOf 中。

const isRootAdd = !originalRecord
// 标准化化路由记录
const mainNormalizedRecord = normalizeRouteRecord(record)
// aliasOf 示意此记录是否是另一个记录的别名
mainNormalizedRecord.aliasOf = originalRecord && originalRecord.record
const options: PathParserOptions = mergeOptions(globalOptions, record)
// 申明一个记录的数组用来解决别名
const normalizedRecords: typeof mainNormalizedRecord[] = [mainNormalizedRecord,]

而后会遍历 record 的别名，向 normalizedRecords 中增加由别名产生的路由：

if ('alias' in record) {
  // 别名数组
  const aliases =
    typeof record.alias === 'string' ? [record.alias] : record.alias!
  // 遍历别名数组，并依据别名创立记录存储到 normalizedRecords 中
  for (const alias of aliases) {
    normalizedRecords.push(assign({}, mainNormalizedRecord, {
        components: originalRecord
          ? originalRecord.record.components
          : mainNormalizedRecord.components,
        path: alias,
        // 如果有原始记录，aliasOf 为原始记录，如果没有原始记录就是它本人
        aliasOf: originalRecord
          ? originalRecord.record
          : mainNormalizedRecord,
      }) as typeof mainNormalizedRecord
    )
  }
}

紧接着会遍历 normalizedRecords：在这个遍历过程中，会首先将path 解决成残缺的 path，而后通过createRouteRecordMatcher 办法创立一个 matcher（RouteRecordMatcher 类型），如果 matcher 是由别名产生的，那么 matcher 会被退出由原始记录产生的 matcher 中的 alias 属性中。而后会遍历 mainNormalizedRecord 的children属性，递归调用 addRoute 办法。在最初，调用 insertMatcher 增加新创建的matcher。

for (const normalizedRecord of normalizedRecords) {
  
  // 解决 normalizedRecord.path 为残缺的 path
  const {path} = normalizedRecord
  // 如果 path 不是以 / 结尾，那么阐明它不是根路由，须要拼接为残缺的 path
  // {path: '/a', children: [ { path: 'b'} ] } -> {path: '/a', children: [ { path: '/a/b'} ] }
  if (parent && path[0] !== '/') {
    const parentPath = parent.record.path
    const connectingSlash =
      parentPath[parentPath.length - 1] === '/' ? '':'/'
    normalizedRecord.path =
      parent.record.path + (path && connectingSlash + path)
  }

  // 提醒 * 应应用正则示意式模式
  if (__DEV__ && normalizedRecord.path === '*') {
    throw new Error('Catch all routes ("*") must now be defined using a param with a custom regexp.\n' +
        'See more at https://next.router.vuejs.org/guide/migration/#removed-star-or-catch-all-routes.'
    )
  }

  // 创立一个路由记录匹配器
  matcher = createRouteRecordMatcher(normalizedRecord, parent, options)

  // 查看是否有失落的参数
  if (__DEV__ && parent && path[0] === '/')
    checkMissingParamsInAbsolutePath(matcher, parent)

  // 如果有 originalRecord，将 matcher 放入原始记录的 alias 中，以便后续可能删除
  if (originalRecord) {originalRecord.alias.push(matcher)
    // 查看 originalRecord 与 matcher 中动静参数是否雷同
    if (__DEV__) {checkSameParams(originalRecord, matcher)
    }
  } else { // 没有 originalRecord
    // 因为原始记录索引为 0，所以 originalMatcher 为有原始记录所产生的 matcher
    originalMatcher = originalMatcher || matcher
    // 如果 matcher 不是原始记录产生的 matcher，阐明此时 matcher 是由别名记录产生的，此时将 matcher 放入 originalMatcher.alias 中
    if (originalMatcher !== matcher) originalMatcher.alias.push(matcher)
    // 如果存在 record.name 并且是顶部记录，则删除路由（防止嵌套调用）if (isRootAdd && record.name && !isAliasRecord(matcher))
      removeRoute(record.name)
  }

  // 遍历 children，递归 addRoute
  if ('children' in mainNormalizedRecord) {
    const children = mainNormalizedRecord.children
    for (let i = 0; i < children.length; i++) {
      addRoute(children[i],
        matcher,
        originalRecord && originalRecord.children[i]
      )
    }
  }
  // 如果 originalRecord 是办法传入的，那么 originalRecord 持续放弃
  // 如果 originalRecord 办法未传入。因为原始的 matcher 总是在索引为 0 的地位，所以如果有别名，那么这些别名的原始 matcher 会始终指向索引为 0 的地位
  originalRecord = originalRecord || matcher
  // 增加 matcher
  insertMatcher(matcher)
}

在最初，addRoute会返回一个删除原始 matcher 的办法。

在 addRoute 的过程中，会调用 createRouteRecordMatcher 办法来创立 matcher，那么matcher 到底是什么？它是如何被创立的？接下来咱们看下 createRouteRecordMatcher 的实现。那么在看 createRouteRecordMatcher 之前，咱们先来理解 tokenizePath、tokensToParser 这两个函数，因为这两个函数是创立 matcher 的外围。
tokenizePath 的作用是 将path转为一个 token 数组。而 tokensToParser 会依据 token 数组创立一个门路解析器。这里提到了一个 token 的概念，那么什么是 token 呢？咱们看下 vue-router 中token的类型定义：

token

interface TokenStatic {
  type: TokenType.Static
  value: string
}

interface TokenParam {
  type: TokenType.Param
  regexp?: string
  value: string
  optional: boolean
  repeatable: boolean
}

interface TokenGroup {
  type: TokenType.Group
  value: Exclude<Token, TokenGroup>[]}

export type Token = TokenStatic | TokenParam | TokenGroup

从其类型中咱们能够看出 token 分为三种：

  • TokenStatic：一种动态的 token，阐明token 不可变
  • TokenParam：参数 token，阐明token 是个参数
  • TokenGroup：分组的 token
    为了更好了解token，这里咱们举几个例子：

  • /one/two/three对应的 token 数组：

    [[{ type: TokenType.Static, value: 'one'}],
[{type: TokenType.Static, value: 'two'}],
[{type: TokenType.Static, value: 'three'}]
]

  1. /user/:id对应的 token 数组是:

    [
  [
 {
   type: TokenType.Static,
   value: 'user',
 },
  ],
  [
 {
   type: TokenType.Param,
   value: 'id',
   regexp: '',
   repeatable: false,
   optional: false,
 }
  ]
]

  2. /:id(\\d+)new对应的 token 数组：

    [
  [
 {
   type: TokenType.Param,
   value: 'id',
   regexp: '\\d+',
   repeatable: false,
   optional: false,
 },
 {
   type: TokenType.Static,
   value: 'new'
 }
  ]
]

    从下面几个例子能够看出，token数组详细描述了 path 的每一级路由的组成。例如第 3 个例子 /:id(\\d+)new，通过token 数组咱们可能晓得他是一个一级路由（token.lenght = 1），并且它的这级路由是由两局部组成，其中第一局部是参数局部，第二局部是动态的，并且在参数局部还阐明了参数的正则及是否反复、是否可选的配置。

理解了 token 是什么，接下来咱们看下 tokenizePath 是如何将 path 转为 token 的：

tokenizePath

export const enum TokenType {
  Static,
  Param,
  Group,
}

const ROOT_TOKEN: Token = {
  type: TokenType.Static,
  value: '',
}

export function tokenizePath(path: string): Array<Token[]> {if (!path) return [[]]
  if (path === '/') return [[ROOT_TOKEN]]
  // 如果 path 不是以 / 结尾，抛出谬误
  if (!path.startsWith('/')) {
    throw new Error(
      __DEV__
        ? `Route paths should start with a "/": "${path}" should be "/${path}".`
        : `Invalid path "${path}"`
    )
  }
  
  function crash(message: string) {throw new Error(`ERR (${state})/"${buffer}": ${message}`)
  }

  // token 所处状态
  let state: TokenizerState = TokenizerState.Static
  // 前一个状态
  let previousState: TokenizerState = state
  const tokens: Array<Token[]> = []
  //  申明一个片段，该片段最终会被存入 tokens 中
  let segment!: Token[]

  // 增加 segment 至 tokens 中，同时 segment 从新变为空数组
  function finalizeSegment() {if (segment) tokens.push(segment)
    segment = []}

  let i = 0
  let char: string
  let buffer: string = ''
  // custom regexp for a param
  let customRe: string = ''

  // 生产 buffer，即生成 token 增加到 segment 中
  function consumeBuffer() {if (!buffer) return

    if (state === TokenizerState.Static) {
      segment.push({
        type: TokenType.Static,
        value: buffer,
      })
    } else if (
      state === TokenizerState.Param ||
      state === TokenizerState.ParamRegExp ||
      state === TokenizerState.ParamRegExpEnd
    ) {if (segment.length > 1 && (char === '*' || char === '+'))
        crash(`A repeatable param (${buffer}) must be alone in its segment. eg: '/:ids+.`
        )
      segment.push({
        type: TokenType.Param,
        value: buffer,
        regexp: customRe,
        repeatable: char === '*' || char === '+',
        optional: char === '*' || char === '?',
      })
    } else {crash('Invalid state to consume buffer')
    }
    // 生产完后置空
    buffer = ''
  }

  function addCharToBuffer() {buffer += char}

  // 遍历 path
  while (i < path.length) {char = path[i++]

    // path='/\\:'
    if (char === '\\' && state !== TokenizerState.ParamRegExp) {
      previousState = state
      state = TokenizerState.EscapeNext
      continue
    }

    switch (state) {
      case TokenizerState.Static:
        if (char === '/') {if (buffer) {consumeBuffer()
          }
          // char === / 时阐明曾经遍历完一层路由，这时须要将 segment 增加到 tokens 中
          finalizeSegment()} else if (char === ':') { // char 为: 时，因为此时状态是 TokenizerState.Static，所以: 后是参数，此时要把 state 变为 TokenizerState.Param
          consumeBuffer()
          state = TokenizerState.Param
        } else { // 其余状况拼接 buffer
          addCharToBuffer()}
        break

      case TokenizerState.EscapeNext:
        addCharToBuffer()
        state = previousState
        break

      case TokenizerState.Param:
        if (char === '(') { // 碰到(，因为此时 state 为 TokenizerState.Param，阐明前面是正则表达式，所以批改 state 为 TokenizerState.ParamRegExp
          state = TokenizerState.ParamRegExp
        } else if (VALID_PARAM_RE.test(char)) {addCharToBuffer()
        } else { // 例如 /:id/one，当遍历到第二个 / 时，生产 buffer，state 变为 Static，并让 i 回退，回退后进入 Static
          consumeBuffer()
          state = TokenizerState.Static
          if (char !== '*' && char !== '?' && char !== '+') i--
        }
        break

      case TokenizerState.ParamRegExp: 
        // it already works by escaping the closing )
        // TODO: is it worth handling nested regexp? like :p(?:prefix_([^/]+)_suffix)
        // https://paths.esm.dev/?p=AAMeJbiAwQEcDKbAoAAkP60PG2R6QAvgNaA6AFACM2ABuQBB#
        // is this really something people need since you can also write
        // /prefix_:p()_suffix
        if (char === ')') {// 如果是 \\)的状况,customRe = customRe 去掉 \\ + char
          if (customRe[customRe.length - 1] == '\\')
            customRe = customRe.slice(0, -1) + char
          else state = TokenizerState.ParamRegExpEnd // 如果不是 \\)阐明正则表达式曾经遍历完
        } else {customRe += char}
        break

      case TokenizerState.ParamRegExpEnd: // 正则表达式曾经遍历完
        // 生产 buffer
        consumeBuffer()
        // 重置 state 为 Static
        state = TokenizerState.Static
        // 例如 /:id(\\d+)new，当遍历到 n 时，使 i 回退，下一次进入 Static 分支中解决
        if (char !== '*' && char !== '?' && char !== '+') i--
        customRe = ''
        break

      default:
        crash('Unknown state')
        break
    }
  }

  // 如果遍历完结后，state 还是 ParamRegExp 状态，阐明正则是没有完结的，可能漏了)
  if (state === TokenizerState.ParamRegExp)
    crash(`Unfinished custom RegExp for param "${buffer}"`)

  // 遍历完 path，进行最初一次生产 buffer
  consumeBuffer()
  // 将 segment 放入 tokens
  finalizeSegment()

  // 最初返回 tokens
  return tokens
}

为了更好了解 tokenizePath 的过程。咱们以 path = '/:id(\\d+)new' 例，咱们看一下 tokenizePath 的过程：

  1. 初始状态：state=TokenizerState.Static; previousState=TokenizerState.Static; tokens=[]; segment; buffer=''; i=0; char=''; customRe='';
  2. 当 i=0 时，进入 TokenizerState.Static 分支，此时char='/'; buffer='';，不会执行consumeBuffer，执行finalizeSegment，该轮完结后发生变化的是segment=[]; i=1; char='/';
  3. 当 i=1 时，进入 TokenizerState.Static 分支，此时 char=':'; buffer='';，执行consumeBuffer，因为buffer=''，所以consumeBuffer 中什么都没做，最初state=TokenizerState.Param，该轮完结后发生变化的是state=TokenizerState.Param; i=2; char=':';
  4. 当 i=2 时，进入 TokenizerState.Param 分支，此时char='i'; buffer='';，执行addCharToBuffer，该轮完结后发生变化的是buffer='i'; i=3; char='i';
  5. 当 i=3 时，过程同 4，该轮完结后发生变化的是buffer='id'; i=4; char='d';
  6. 当 i=4 时，进入 TokenizerState.Param 分支，此时 char='('; buffer='id';，此时会将state 变为 TokenizerState.ParamRegExp，阐明( 前面是正则，该轮完结后发生变化的是state=TokenizerState.ParamRegExp; i=5; char='(';
  7. 当 i=5 时，进入 TokenizerState.ParamRegExp 分支，此时char='\\'; buffer='id';，执行customRe+=char，该轮完结后发生变化的是i=6; char='\\'; customRe='\\'
  8. 当 i=6、i=7 时，过程同 5，最终发生变化的是i=8; char='+'; customRe='\\d+'
  9. 当 i=8 时，进入 TokenizerState.ParamRegExp 分支，此时 char=')'; buffer='id'; customRe='\\d+'，state 变为TokenizerState.ParamRegExpEnd，代表正则完结，该轮完结后发生变化的是state=TokenizerState.ParamRegExpEnd; i=9; char=')';
  10. 当 i=9 时，进入 TokenizerState.ParamRegExpEnd 分支，此时 char='n'; buffer='id'; customRe='\\d+'，执行consumeBuffer，在consumeBuffer 中会向 segment 增加一条 token 并将 buffer 置为空字符串，该 token 是{type: TokenType.Param, value: 'id', regexp: '\\d+', repeatable: false, optional: false}，执行完 consumeBuffer 后，state重置为 Static，customRe 重置为空字符串，i回退 1，该轮完结后发生变化的是segment=[{...}]; state=TokenizerState.Static; buffer=''; customRe=''; char='n';，留神此时i=9
  11. 上一轮完结后 i=9，进入TokenizerState.Static 分支，此时此时 char='n'; buffer='';，执行addCharToBuffer 办法，该轮完结后发生变化的是buffer='n'; i=10; char='n'
  12. 当 i=10、i=11 时，过程同 11，完结后发生变化的是buffer='new'; i=12; char='w'

  13. 当 i=12，完结遍历，执行consumeBuffer，向segment 增加 {type: TokenType.Static, value: 'new'} 一条记录并将 buffer 置为空字符串。而后执行 finalizeSegment，将segment 增加到 tokens 中，并将 segment 置为空数组。最初返回的 tokens 如下：

    [
  [
 {
   type: TokenType.Param,
   value: 'id',
   regexp: '\\d+',
   repeatable: false,
   optional: false,
 },
 {
   type: TokenType.Static,
   value: 'new'
 }
  ]
]

tokensToParser

tokensToParser函数接管一个 token 数组和一个可选的 extraOptions，在函数中会结构出path 对应的正则表达式、动静参数列表 keys、token 对应的分数（相当于权重，该分数在后续 path 的比拟中会用到）、一个能够从 path 中提取动静参数的函数（parse）、一个能够依据传入的动静参数生成 path 的函数（stringify），最初将其组成一个对象返回。

const enum PathScore {
  _multiplier = 10,
  Root = 9 * _multiplier, // 只有一个 / 时的分数
  Segment = 4 * _multiplier, // segment 的根底分数
  SubSegment = 3 * _multiplier, // /multiple-:things-in-one-:segment
  Static = 4 * _multiplier, // type=TokenType.Static 时的分数
  Dynamic = 2 * _multiplier, // 动静参数分数 /:someId
  BonusCustomRegExp = 1 * _multiplier, // 用户自定义正则的分数 /:someId(\\d+) 
  BonusWildcard = -4 * _multiplier - BonusCustomRegExp, // /:namedWildcard(.*) we remove the bonus added by the custom regexp
  BonusRepeatable = -2 * _multiplier, // 当正则是可反复时的分数 /:w+ or /:w*
  BonusOptional = -0.8 * _multiplier, // 当正则是可抉择时的分数 /:w? or /:w*
  // these two have to be under 0.1 so a strict /:page is still lower than /:a-:b
  BonusStrict = 0.07 * _multiplier, // options.strict: true 时的分数
  BonusCaseSensitive = 0.025 * _multiplier, // options.strict:true 时的分数
}
const BASE_PATH_PARSER_OPTIONS: Required<_PathParserOptions> = {
  sensitive: false,
  strict: false,
  start: true,
  end: true,
}
const REGEX_CHARS_RE = /[.+*?^${}()[\]/\\]/g
export function tokensToParser(segments: Array<Token[]>,
  extraOptions?: _PathParserOptions
): PathParser {const options = assign({}, BASE_PATH_PARSER_OPTIONS, extraOptions)

  // 除了根段“/”之外，分数的数量与 segments 的长度雷同
  const score: Array<number[]> = []
  // 正则的字符串模式
  let pattern = options.start ? '^' : ''
  // 保留路由中的动静参数
  const keys: PathParserParamKey[] = []

  for (const segment of segments) {
    // 用一个数组保留 token 的分数，如果 segment.length 为 0，应用 PathScore.Root
    const segmentScores: number[] = segment.length ? [] : [PathScore.Root]

    // options.strict 代表是否禁止尾部 /，如果禁止了 pattern 追加 /
    if (options.strict && !segment.length) pattern += '/'
    // 开始遍历每个 token
    for (let tokenIndex = 0; tokenIndex < segment.length; tokenIndex++) {const token = segment[tokenIndex]
      // 以后子片段（单个 token）的分数：根底分数 + 辨别大小写 ? PathScore.BonusCaseSensitive : 0
      let subSegmentScore: number =
        PathScore.Segment +
        (options.sensitive ? PathScore.BonusCaseSensitive : 0)

      if (token.type === TokenType.Static) {
        // 在开始一个新的片段（tokenIndex !== 0）前 pattern 须要增加 /
        if (!tokenIndex) pattern += '/'
        // 将 token.value 追加到 pattern 后。追加前 token.value 中的.、+、*、?、^、$ 等字符后面加上 \\
        // 对于 replace，参考 MDN：https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/String/replace
        pattern += token.value.replace(REGEX_CHARS_RE, '\\$&')
        subSegmentScore += PathScore.Static
      } else if (token.type === TokenType.Param) {const { value, repeatable, optional, regexp} = token
        // 增加参数
        keys.push({
          name: value,
          repeatable,
          optional,
        })
        const re = regexp ? regexp : BASE_PARAM_PATTERN
        // 用户自定义的正则须要验证正则的正确性
        if (re !== BASE_PARAM_PATTERN) {
          subSegmentScore += PathScore.BonusCustomRegExp
          // 应用前确保正则是正确的
          try {new RegExp(`(${re})`)
          } catch (err) {
            throw new Error(`Invalid custom RegExp for param "${value}" (${re}): ` +
                (err as Error).message
            )
          }
        }

        // /:chapters*
        // 如果是反复的，必须留神反复的前导斜杠
        let subPattern = repeatable ? `((?:${re})(?:/(?:${re}))*)` : `(${re})`

        // prepend the slash if we are starting a new segment
        if (!tokenIndex)
          subPattern =
            // avoid an optional / if there are more segments e.g. /:p?-static
            // or /:p?-:p2
            optional && segment.length < 2
              ? `(?:/${subPattern})`
              : '/' + subPattern
        if (optional) subPattern += '?'

        pattern += subPattern

        subSegmentScore += PathScore.Dynamic
        if (optional) subSegmentScore += PathScore.BonusOptional
        if (repeatable) subSegmentScore += PathScore.BonusRepeatable
        if (re === '.*') subSegmentScore += PathScore.BonusWildcard
      }

      segmentScores.push(subSegmentScore)
    }

    score.push(segmentScores)
  }

  // only apply the strict bonus to the last score
  if (options.strict && options.end) {
    const i = score.length - 1
    score[i][score[i].length - 1] += PathScore.BonusStrict
  }

  // TODO: dev only warn double trailing slash
  if (!options.strict) pattern += '/?'

  if (options.end) pattern += '$'
  // allow paths like /dynamic to only match dynamic or dynamic/... but not dynamic_something_else
  else if (options.strict) pattern += '(?:/|$)'

  // 依据组装好的 pattern 创立正则表达式，options.sensitive 决定是否辨别大小写
  const re = new RegExp(pattern, options.sensitive ? '':'i')

  // 依据 path 获取动静参数对象
  function parse(path: string): PathParams | null {const match = path.match(re)
    const params: PathParams = {}

    if (!match) return null

    for (let i = 1; i < match.length; i++) {const value: string = match[i] || ''
      const key = keys[i - 1]
      params[key.name] = value && key.repeatable ? value.split('/') : value
    }

    return params
  }

  // 依据传入的动静参数对象，转为对应的 path
  function stringify(params: PathParams): string {
    let path = ''
    // for optional parameters to allow to be empty
    let avoidDuplicatedSlash: boolean = false
    for (const segment of segments) {if (!avoidDuplicatedSlash || !path.endsWith('/')) path += '/'
      avoidDuplicatedSlash = false

      for (const token of segment) {if (token.type === TokenType.Static) {path += token.value} else if (token.type === TokenType.Param) {const { value, repeatable, optional} = token
          const param: string | string[] = value in params ? params[value] : ''

          if (Array.isArray(param) && !repeatable)
            throw new Error(`Provided param "${value}" is an array but it is not repeatable (* or + modifiers)`
            )
          const text: string = Array.isArray(param) ? param.join('/') : param
          if (!text) {if (optional) {
              // if we have more than one optional param like /:a?-static and there are more segments, we don't need to
              // care about the optional param
              if (segment.length < 2 && segments.length > 1) {
                // remove the last slash as we could be at the end
                if (path.endsWith('/')) path = path.slice(0, -1)
                // do not append a slash on the next iteration
                else avoidDuplicatedSlash = true
              }
            } else throw new Error(`Missing required param "${value}"`)
          }
          path += text
        }
      }
    }

    return path
  }

  return {
    re,
    score,
    keys,
    parse,
    stringify,
  }
}

当初咱们理解了 tokensToParser 和tokenizePath，而后咱们来看 createRouteRecordMatcher 的实现：

createRouteRecordMatcher

export function createRouteRecordMatcher(
  record: Readonly<RouteRecord>,
  parent: RouteRecordMatcher | undefined,
  options?: PathParserOptions
): RouteRecordMatcher {
  // 生成 parser 对象
  const parser = tokensToParser(tokenizePath(record.path), options)

  // 如果有反复的动静参数命名进行提醒
  if (__DEV__) {const existingKeys = new Set<string>()
    for (const key of parser.keys) {if (existingKeys.has(key.name))
        warn(`Found duplicated params with name "${key.name}" for path "${record.path}". Only the last one will be available on "$route.params".`
        )
      existingKeys.add(key.name)
    }
  }

  // 将 record，parent 合并到 parser 中，同时新增 children，alias 属性，默认值为空数组
  const matcher: RouteRecordMatcher = assign(parser, {
    record,
    parent,
    // these needs to be populated by the parent
    children: [],
    alias: [],})

  if (parent) {
    // 两者都是 alias 或两者都不是 alias
    if (!matcher.record.aliasOf === !parent.record.aliasOf)
      parent.children.push(matcher)
  }

  return matcher
}

resolve

resolve依据传入的 location 进行路由匹配，找到对应的 matcher 的路由信息。办法接管一个 location 和currentLocation参数，返回一个 MatcherLocation 类型的对象，该对象的属性蕴含：name、path、params、matched、meta。

function resolve(
    location: Readonly<MatcherLocationRaw>,
    currentLocation: Readonly<MatcherLocation>
  ): MatcherLocation {
    let matcher: RouteRecordMatcher | undefined
    let params: PathParams = {}
    let path: MatcherLocation['path']
    let name: MatcherLocation['name']

    if ('name' in location && location.name) { // 如果 location 存在 name 属性，可依据 name 从 matcherMap 获取 matcher
      matcher = matcherMap.get(location.name)

      if (!matcher)
        throw createRouterError<MatcherError>(ErrorTypes.MATCHER_NOT_FOUND, {location,})

      name = matcher.record.name
      // 合并 location.params 和 currentLocation 中的 params
      params = assign(
        paramsFromLocation(
          currentLocation.params,
          matcher.keys.filter(k => !k.optional).map(k => k.name)
        ),
        location.params
      )
      // 如果不能通过 params 转为 path 抛出谬误
      path = matcher.stringify(params)
    } else if ('path' in location) { // 如果 location 存在 path 属性，依据 path 从 matchers 获取对应 matcher
      path = location.path

      if (__DEV__ && !path.startsWith('/')) {
        warn(`The Matcher cannot resolve relative paths but received "${path}". Unless you directly called \`matcher.resolve("${path}")\`, this is probably a bug in vue-router. Please open an issue at https://new-issue.vuejs.org/?repo=vuejs/router.`
        )
      }

      matcher = matchers.find(m => m.re.test(path))

      if (matcher) {
        // 通过 parse 函数获取 params
        params = matcher.parse(path)!
        name = matcher.record.name
      }
    } else { // 如果 location 中没有 name、path 属性，就应用 currentLocation 的 name 或 path 获取 matcher
      matcher = currentLocation.name
        ? matcherMap.get(currentLocation.name)
        : matchers.find(m => m.re.test(currentLocation.path))
      if (!matcher)
        throw createRouterError<MatcherError>(ErrorTypes.MATCHER_NOT_FOUND, {
          location,
          currentLocation,
        })
      name = matcher.record.name
      params = assign({}, currentLocation.params, location.params)
      path = matcher.stringify(params)
    }

    // 应用一个数组存储匹配到的所有路由
    const matched: MatcherLocation['matched'] = []
    let parentMatcher: RouteRecordMatcher | undefined = matcher
    while (parentMatcher) {
      // 父路由始终在数组的结尾
      matched.unshift(parentMatcher.record)
      parentMatcher = parentMatcher.parent
    }

    return {
      name,
      path,
      params,
      matched,
      meta: mergeMetaFields(matched),
    }
  }

removeRoute

删除路由。接管一个 matcherRef 参数，removeRoute会将 matcherRef 对应的 matcher 从matcherMap和 matchers 中删除，并清空 matcherRef 对应 matcher 的children与 alias 属性。因为 matcherRef 对应的 matcher 被删除后，其子孙及别名也就没用了，也须要把他们从 matcherMap 中和 matchers 中删除。

function removeRoute(matcherRef: RouteRecordName | RouteRecordMatcher) {
  // 如果是路由名字：string 或 symbol
  if (isRouteName(matcherRef)) {const matcher = matcherMap.get(matcherRef)
    if (matcher) {
      // 删除 matcher
      matcherMap.delete(matcherRef)
      matchers.splice(matchers.indexOf(matcher), 1)
      // 清空 matcher 中的 children 与 alias，matcher.children.forEach(removeRoute)
      matcher.alias.forEach(removeRoute)
    }
  } else {const index = matchers.indexOf(matcherRef)
    if (index > -1) {matchers.splice(index, 1)
      if (matcherRef.record.name) matcherMap.delete(matcherRef.record.name)
      matcherRef.children.forEach(removeRoute)
      matcherRef.alias.forEach(removeRoute)
    }
  }
}

getRoutes

获取所有matcher。

function getRoutes() {return matchers}

getRecordMatcher

依据路由名获取对应matcher。

function getRecordMatcher(name: RouteRecordName) {return matcherMap.get(name)
}

insertMatcher

在增加 matcher 时，并不是间接 matchers.add，而是依据matcher.score 进行排序。比拟分数时依据数组中的每一项挨个比拟，不是比拟总分。

function insertMatcher(matcher: RouteRecordMatcher) {
  let i = 0
  while (
    i < matchers.length &&
    // matcher 与 matchers[i]比拟，matchers[i]应该在后面
    comparePathParserScore(matcher, matchers[i]) >= 0 &&
    // matcher 的 path 与 matchers[i]不同或 matcher 不是 matchers[i]的孩子
    (matcher.record.path !== matchers[i].record.path ||
      !isRecordChildOf(matcher, matchers[i]))
  )
    i++
  // 插入 matcher
  matchers.splice(i, 0, matcher)
  // 只增加原始 matcher 到 map 中
  if (matcher.record.name && !isAliasRecord(matcher))
    matcherMap.set(matcher.record.name, matcher)
}
// 返回 0 示意 a 与 b 相等；返回 >0，b 先排序；返回 <0，a 先排序
export function comparePathParserScore(a: PathParser, b: PathParser): number {
  let i = 0
  const aScore = a.score
  const bScore = b.score
  while (i < aScore.length && i < bScore.length) {const comp = compareScoreArray(aScore[i], bScore[i])
    if (comp) return comp

    i++
  }

  return bScore.length - aScore.length
}

function compareScoreArray(a: number[], b: number[]): number {
  let i = 0
  while (i < a.length && i < b.length) {const diff = b[i] - a[i]
    // 一旦 a 与 b 对位索引对应的值有差值，间接返回
    if (diff) return diff

    i++
  }
  if (a.length < b.length) {
      // 如果 a.length 为 1 且第一个值的分数为 PathScore.Static + PathScore.Segment，返回 -1，示意 a 先排序，否则返回 1，示意 b 先排序
    return a.length === 1 && a[0] === PathScore.Static + PathScore.Segment
      ? -1
      : 1
  } else if (a.length > b.length) {
    // 如果 b.length 为 1 且第一个值的分数为 PathScore.Static + PathScore.Segment，返回 -1，示意 b 先排序，否则返回 1，示意 a 先排序
    return b.length === 1 && b[0] === PathScore.Static + PathScore.Segment
      ? 1
      : -1
  }

  return 0
}

假如 matcherA 是须要增加的，matchers中此时只有一个 matcherB，matcherA.score=[[1, 2]]，matcherB.score=[[1,3]]，那么matcherA 是怎么增加到 matchers 中的呢？过程如下：

  1. 初始化 matchers 索引i=0
  2. 首先比拟 matcherA.score[0][0] 与matcherB.score[0][0]，matcherB.score[0][0]-matcherA.score[0][0] === 0持续比拟
  3. matcherA.score[0][1]与matcherB.score[0][1]，因为matcherB.score[0][1]-matcherA.score[0][1] > 0，i++
  4. i=1时，因为i=matchers.length，完结循环
  5. 执行 matchers.splice(i, 0, matcher)，此时i=1, 所以matcherA 会被增加到索引为 1 的地位

如果 matcherA.score=[[1,3,4]] 呢？在比拟时因为前两个索引对应的值都是一样的，这时会进入 compareScoreArray 的以下分支：

if (a.length > b.length) {return b.length === 1 && b[0] === PathScore.Static + PathScore.Segment
    ? 1
    : -1
}

以上后果返回 -1，matcherA会被增加到索引为 0 的地位。

如果 matcherA.score=[[1]]，进入compareScoreArray 的以下分支：

if (a.length < b.length) {return a.length === 1 && a[0] === PathScore.Static + PathScore.Segment
    ? -1
    : 1
}

因为 matcherA.score[0].length === 1，这时就须要思考token 的类型里，假如 token 是个 Static 类型的，那么返回 -1，matcherA增加到索引为 0 的地位。如果 token 不是 Static 类型的，返回 1，matcherA增加到索引为 1 的地位。

所以 insertMatcher，会将权重高的matcher 放在 matchers 后面；matcherMap中只寄存原始matcher。

总结

通过下面剖析，咱们晓得了 matcher 是什么，如何实现的

在 vue-router 通过 matcher 实现路由的匹配、增删改查等操作，其中会应用 matchers 和matcherMap来存储 matcher。matchers 中权重（分数）高的 matcher 优先；matcherMap中的 key 是注册路由时路由表的name，只寄存原始matcher。

matcher中蕴含了路由 path 对应的正则 re、路由的分数score、动静参数列表keys、可从path 中提取动静参数的 parse(path) 函数、可传入参数对象将其转为对应 path 的stringify(param)函数、父matcher（parent）、路由的标准化版本record、子matcher（children）、由别名产生的matcher（alias）

export interface PathParser {
  re: RegExp
  score: Array<number[]>
  keys: PathParserParamKey[]
  parse(path: string): PathParams | null
  stringify(params: PathParams): string
}
export interface RouteRecordMatcher extends PathParser {
  record: RouteRecord
  parent: RouteRecordMatcher | undefined
  children: RouteRecordMatcher[]
  // aliases that must be removed when removing this record
  alias: RouteRecordMatcher[]}

在生成 matcher 的过程中会将 path 转换成 token 数组（二维数组，第一维度中每个维度代表一级路由，第二维度中每个维度代表路由的组成），路由正则的生成、动静参数的提取、分数的计算、stringify全都依靠这个 token 数组实现。

正文完
vue-router
发表至： vue-router
2022-06-06
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