Angular Router 框架中 DefaultUrlSer

DefaultUrlSerializer 是 Angular 路由 (Router) 模块中的一个核心类，负责解析和序列化 URL。Angular 的路由系统是非常复杂且功能强大的，其设计旨在简化单页应用 (SPA) 的导航流程。而 DefaultUrlSerializer 在其中扮演着关键角色，确保 URL 能够正确地解析和序列化，从而使路由配置和导航得到顺利执行。

DefaultUrlSerializer 的基本功能

DefaultUrlSerializer 的主要职能是将 URL 字符串解析为 UrlTree，以及将 UrlTree 序列化为 URL 字符串。这两个操作分别对应 parse 和 serialize 两个方法。

• parse(url: string): UrlTree：将一个 URL 字符串解析成一个 UrlTree 对象。
• serialize(tree: UrlTree): string：将 UrlTree 对象序列化为一个 URL 字符串。

UrlTree 是 Angular 中用来表示路由树结构的对象，它包含了有关导航的所有信息，例如路径片段、查询参数、或者 URL 片段的层次结构。

使用场景

DefaultUrlSerializer 在实际开发中有多个使用场景。例如，您可能会遇到需要自定义解析 URL 或序列化 URL 的需求，比如在 URL 中进行特殊字符编码，处理复杂的查询参数，或者支持某种自定义的路由格式。在这些情况下，可以使用 DefaultUrlSerializer 进行扩展或者自定义实现。

示例解析与序列化

示例 1：基本的 URL 解析

import { DefaultUrlSerializer, UrlTree } from `@angular/router`;

const url = `/path/to/resource?query=123`;
const serializer = new DefaultUrlSerializer();

const tree: UrlTree = serializer.parse(url);
console.log(tree);

在这个示例中，我们创建了一个 DefaultUrlSerializer 实例，并解析了一个包含查询参数的 URL。解析结果中的 UrlTree 结构可以被进一步用于导航或其他操作。

示例 2：URL 序列化

import { DefaultUrlSerializer, UrlTree, PRIMARY_OUTLET } from `@angular/router`;

const serializer = new DefaultUrlSerializer();
const urlTree: UrlTree = {
  root: {
    segments: [],
    children: {
      [PRIMARY_OUTLET]: [
        { path: `path`, parameters: {} },
        { path: `to`, parameters: {} },
        { path: `resource`, parameters: {} }
      ]
    }
  },
  queryParams: { query: `123` },
  fragment: null
};

const url = serializer.serialize(urlTree);
console.log(url); // 输出: /path/to/resource?query=123

在这个示例中，我们手动构建了一个 UrlTree 对象并使用 DefaultUrlSerializer 将其序列化为字符串 URL。

自定义 DefaultUrlSerializer

如果需要实现自定义的 URL 解析和序列化逻辑，可以通过扩展 DefaultUrlSerializer 来实现。例如，如果需要对 URL 中的某些字符进行特殊处理，比如替换某些字符或者添加自定义的逻辑来解析和生成 URL。

下面展示一个简单的自定义实现：

示例 3：扩展 DefaultUrlSerializer

import { DefaultUrlSerializer, UrlTree } from `@angular/router`;

class CustomUrlSerializer extends DefaultUrlSerializer {
  // 自定义解析 URL 的逻辑
  parse(url: string): UrlTree {
    // 在这里添加自定义逻辑
    url = url.replace(/%XX/g, `XX`);
    return super.parse(url);
  }

  // 自定义序列化 URL 的逻辑
  serialize(tree: UrlTree): string {
    let url = super.serialize(tree);
    // 在这里添加自定义逻辑
    url = url.replace(/XX/g, `%XX`);
    return url;
  }
}

这个 CustomUrlSerializer 继承自 DefaultUrlSerializer，并重写了 parse 和 serialize 方法，以实现 URL 中某些字符的自定义替换。

使用自定义的 URL Serializer

要使用自定义的 URL Serializer，需要在 Angular 应用程序的提供者 (Providers) 中配置它。

示例 4：配置自定义 URL Serializer

import { NgModule } from `@angular/core`;
import { RouterModule } from `@angular/router`;
import { CustomUrlSerializer } from `./custom-url-serializer`; // 引入自定义 URL Serializer

@NgModule({
  imports: [RouterModule.forRoot(routes)],
  providers: [
    { provide: `UrlSerializer`, useClass: CustomUrlSerializer }
  ]
})
export class AppModule {}

在这个示例中，通过 Angular DI 容器提供了自定义的 URL Serializer，从而使其在整个应用程序中生效。

深入解析 DefaultUrlSerializer

DefaultUrlSerializer 实现了一个基于正则表达式的解析器，用于从 URL 字符串中提取路径、查询参数和片段。解析的结果会被转换为 UrlTree 结构。这种设计允许 Angular 对路由URL 进行灵活的处理和优化，使开发者能够充分利用路由系统的各种功能。

以下是 DefaultUrlSerializer 的内部解析和序列化的简化版本：

示例 5：内部解析和序列化逻辑

import { Injectable } from `@angular/core`;
import { UrlTree, UrlSegment, PRIMARY_OUTLET } from `@angular/router`;

@Injectable()
export class DefaultUrlSerializer {
  parse(url: string): UrlTree {
    // 系统化和移除前后的空白字符
    const cleanedUrl = url.trim();

    // 解析路径和片段
    const urlTree = this.parseUrlTree(cleanedUrl);

    // 解析查询参数
    const queryParams = this.parseQueryParams(cleanedUrl);

    // 创建 UrlTree 对象
    const tree: UrlTree = {
      root: urlTree,
      queryParams,
      fragment: this.parseFragment(cleanedUrl)
    };

    return tree;
  }

  serialize(tree: UrlTree): string {
    const segments = this.serializeSegments(tree.root);
    const queryParams = this.serializeQueryParams(tree.queryParams);
    const fragment = tree.fragment ? `#${tree.fragment}` : '';

    // 组合最终的 URL
    return `${segments}${queryParams}${fragment}`;
  }

  private parseUrlTree(url: string): any {
    // 省略复杂的正则解析逻辑
    return { ... };
  }

  private parseQueryParams(url: string): any {
    // 省略复杂的查询参数解析逻辑
    return { ... };
  }

  private parseFragment(url: string): string | null {
    // 省略复杂的片段解析逻辑
    return null;
  }

  private serializeSegments(tree: any): string {
    // 省略复杂的序列化逻辑
    return '/path';
  }

  private serializeQueryParams(queryParams: any): string {
    // 省略复杂的序列化逻辑
    return '?query=123';
  }
}

这个代码片段展示了 DefaultUrlSerializer 如何通过多个方法来解析和序列化 URL。虽然细节部分省略，但大致的处理流程展示了 Angular 在处理 URL 时的不同阶段和功能模块。这些方法大多基于正则表达式和字符串操作，可以处理复杂的 URL 结构，包括不同路径片段、查询参数以及 URL 片段。

结论

DefaultUrlSerializer 是 Angular 路由模块的一个核心组件，负责 URL 的解析和序列化操作。通过 DefaultUrlSerializer，Angular 可以将 URL 字符串转换为 UrlTree 对象，以及将 UrlTree 对象转换为字符串 URL。这样一来，整个路由系统得以正常运作，开发者可以灵活地配置和操作路由。

在一些特定的应用场景下，可能会需要自定义 URL 解析和序列化逻辑，比如处理特殊字符、支持自定义格式等。这时，可以通过继承 DefaultUrlSerializer 并重写 parse 和 serialize 方法来实现。此外，在应用程序的提供者配置中注入自定义的 Serializer 类以替代默认实现，使得整个应用程序能够使用自定义的 URL 处理逻辑。

利用这一套机制，可以极大地提升单页应用的导航能力，满足更加复杂和精细的需求，同时保持代码结构的清晰和可维护性。