前端路由原理之 hash 模式和 history 模式

什么是路由？

个人理解路由就是浏览器 URL 和页面内容的一种映射关系。

比如你看到我这篇博客，博客的链接是一个 URL，而 URL 对应的就是我这篇博客的网页内容，这二者之间的映射关系就是路由。

其中路由又分为前端路由和后端路由，由于目前是大部门开发模式都是前后端分离开发模式，其大部分应用都是 SPA（simple Page Application，单页面应用），个人的工作也是由后端提供API，我前端来进行整个页面的渲染和路由控制。

前端路由目前实现的原理主要是：URL 的 hash、HTML5 的 History

hash 模式

浏览器提供了一些 api 可以让我们获取到URL中带“#”的标识。比如 URL.hash、location.hash。

同时我们可以通过 hashchange 事件来监听hash值的改变，这样就能通过事件监听 url 中 hash 的改变从而改变特定页面元素的显示内容，从而实现前端路由。简单实现代码如下：

<div id="app">
	<a href="#/home">home</a>
	<a href="#/about">about</a>

	<div class="router-view"></div>
</div>

// 1.获取路由显示元素
const routerViewEl = document.querySelector('.router-view');

// 2.监听 hashchange 事件
window.addEventListener('hashchange', () => {
  // 3.判断 hash 的改变值，修改路由显示元素的 innerHTMl
  switch (location.hash) {
    case '#/home':
      routerViewEl.innerHTML = 'Home';
      break;
    case '#/about':
      routerViewEl.innerHTML = 'about';
      break;
    default:
      routerViewEl.innerHTML = 'default';
  }
});

History 模式

history 接口是 HTML5 新增的, 它有六种模式改变 URL 而不刷新页面。

• pushState:使用新的路径；
• replaceState：替换原来的路径；
• popState：路径的回退；
• go：向前或向后改变路径；
• forward：向前改变路径；
• back：向后改变路径；

其中比较重要的两个 api 是 pushState 和 replaceState 是比较重要的，是实现 history 模式的重要 api。

首先我们用 pushState 来简单实现下，代码如下：

<div id="app">
	<a href="/home">home</a>
	<a href="/about">about</a>

	<div class="router-view"></div>
</div>

// 1.获取路由显示元素
const routerViewEl = document.querySelector('.router-view');

// 2.获取所有路由跳转元素
const aEls = document.getElementsByTagName('a');
// 3.遍历所有 a 元素，注册事件监听点击
for (let aEl of aEls) {
  aEl.addEventListener('click', (e) => {
    // 4.阻止默认跳转
    e.preventDefault();
    // 5.获取 href 属性
    const href = aEl.getAttribute('href');
    // 6.执行 history.pushState
    history.pushState({}, '', href);
    // 7.判断 pathname 路径的改变
    switch (location.pathname) {
      case '/home':
        routerViewEl.innerHTML = 'Home';
        break;
      case '/about':
        routerViewEl.innerHTML = 'about';
        break;
      default:
        routerViewEl.innerHTML = 'default';
    }
  });
}

相同之处是两个 API 都会操作浏览器的历史记录，而不会引起页面的刷新。

不同之处在于，pushState 会增加一条新的历史记录，而 replaceState 则会替换当前的历史记录。其内部原理是 pushState 每次前进一次页面都是入栈操作，每次返回又是出栈，因此使用 pushState ，浏览器可以执行本身的前进后退操作，其内部就是一个入栈出栈；而 replaceState 就不可，它是把每次栈底的数据替换，而不是入栈。

pushState 栈：[]->点击 home 入栈->[home]->点击 about 入栈->[home，about]->浏览器回退，about 出栈->[home]

replaceState 栈：[]->点击 home 入栈->[home]->点击 about 替换栈底->[about]

如果把代码改成 replaceState 实现。那么就不能操作浏览器上面的前进后退操作。

// 1.获取路由显示元素
const routerViewEl = document.querySelector('.router-view');

// 2.获取所有路由跳转元素
const aEls = document.getElementsByTagName('a');
// 3.遍历所有 a 元素，注册事件监听点击
for (let aEl of aEls) {
  aEl.addEventListener('click', (e) => {
    // 4.阻止默认跳转
    e.preventDefault();
    // 5.获取 href 属性
    const href = aEl.getAttribute('href');
    // 6.执行 history.replaceState
    // history.pushState({}, '', href);
    history.replaceState({}, '', href);
    // 7.判断 pathname 路径的改变
    switch (location.pathname) {
      case '/home':
        routerViewEl.innerHTML = 'Home';
        break;
      case '/about':
        routerViewEl.innerHTML = 'about';
        break;
      default:
        routerViewEl.innerHTML = 'default';
    }
  });
}

参考文章

前端路由的两种实现原理