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前言

Vue 是一个渐进式的框架，这意味着你可以只使用 Vue 的核心库来开发，但是当你在开发一个完整的业务项目时，路由是一个必不可少的部分

在曾经的前端领域中，一直都使用的是服务端渲染的模式，即用户输入 url 后，浏览器向服务器请求这个 url 对应的HTML，服务器返回 HTML给前端，前端再展示，然后当需要浏览别的页面时，需要点击 a 标签再向服务器发送一个请求，服务器就会再发给你目标页面的 HTML

这样会暴露一些缺点：

• 每次跳转都向服务器请求，会增加服务器的压力

• 每次跳转都会刷新页面导致跳转过程中会有一瞬间的白屏，用户体验不是非常好

• 由于是服务端渲染，受到 XSS 的攻击可能性也较高

在 MVVM 框架兴起的同时，越来越多的开发者倾向于使用前端渲染的模式，服务端返回固定 JS 文件给前端，浏览器执行 JS 文件再渲染出整个页面，而在路由方面，前端会维护一个路由的层级树，当输入 url 后，不再向后端请求 HTML，而是去这个层级树中找到对应页面的 JS 文件并执行，从而渲染出新的页面，整个过程是纯前端控制的，所以也被称为前端路由

而 vue-router 作为 Vue 的路由库，它是怎么实现路由地址和组件之间的转换的呢，这篇文章中，我将会带大家深入 vue- router 的源码，解密 vue-router API 背后的原理

文中的源码截图只保留核心逻辑 完整源码地址

需要了解一些 Vue 的公共函数（mixins,install,defineReactive）

vue-router 版本：3.0.2

vue-router的使用方法

我们从 vue-router 的使用方法说起，当使用 vue-router 时，一般会分为3步

1. 引入 vue-router，调用 Vue.use（Router）

2. 实例化 router 对象，传入一个路由层级表 routes

3. 在 main.js 中给根实例传入 router 对象

注册 vue-router 插件

当我们调用 Vue.use（Router）时会执行插件的注册流程

图1：

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（删除了部分和入口无关的逻辑）

所有的 Vue 插件都会暴露一个 install 方法，当执行 Vue.use 时，实质上 Vue 会执行插件的 install 方法

混入全局钩子

了解过 Vue 响应式原理的朋友可以发现，vue-router 会通过 Vue.mixin 的方法全局混入 beforeCreate，destroyed 2个钩子，因为是全局混入的，所以之后所有的根实例和组件实例都会有这2个生命周期钩子

当根实例被实例化时，混入的 beforeCreate 第一次被执行，因为我们在 new Vue 时传入了 router 对象，它会被 Vue 作为 $options 的属性，所以会执行到 true 的逻辑，这里的核心在于 init 方法，它会初始化整个 vue-router 我们之后详解，另外将传入的 router 对象变成一个响应式对象，这个我们也之后讨论

除开根实例，其余所有的组件实例都会执行 false 的逻辑，它会给组件实例定义一个 _routerRoot 属性，因为 Vue 生成组件时是从上到下的，所以所有组件实例的 _routerRoot 属性都指向根实例

之后执行 registerInstance 这个也放到后面讨论

定义 $router,$route 属性

随后 Vue 在原型上定义了 $router，$route 2个对象，拦截 get 方法指向 _routerRoot.router，从上面一章可以发现，实质上指向的就是根实例的 router 对象，即日常开发中调用的 this.$router 最终都会指向根实例上的 router 对象

定义全局组件

最后通过 Vue.component 方法注册了2个全局组件，这样我们可以在任何地方直接使用<router-view>和<router-link>组件

实例化 vue-router

通常使用 vue-router 时，会在 router.js 中通过 new Router 的形式生成一个 router 的实例，并传入一个路由的层级表 routes 数组

图2：

随后我们找到源码中的 vue-router 类

图3：

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整个 vue-router 实例化的过程核心就做了2件事

1. 创建路由的映射表

2. 根据传入的 mode 属性实例化不同的 history 路由实例

创建路由的映射表

图中第四行会执行到 createMatcher 方法，返回一个对象，包含 match 和 addRoutes 这2个方法，这2个方法是 vue-router 中比较重要的函数，之后我们会分析它们的作用，在这之前先看一下 createMatcher 函数中的 createRouteMap 函数

图4：

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而 createRouteMap 这个函数就是用来创建路由的映射表的，它是一个记录所有信息（路由记录）的对象，将传入的 routes 数组进行一系列处理，生成 pathList，pathMap，nameMap 3张路由映射表

图5：

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createRouteMap 内部会遍历 routes 数组，执行 addRouteRecord 方法来为**每一个数组的每个元素（route 对象）创建记录，并储存在这3个路由映射表中

图6：

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addRouteRecord 会将每个 route 对象转换为一个路由记录并保存在之前声明的3个路由映射表中，通过源代码发现，路由记录（record 对象）非常详细的记录了 route 对象的很多属性

• path：路由的完整路径

• regex：匹配到当前 route 对象的正则

• components：route 对象的组件（因为 vue-router 中有命名视图，所以会默认放在 default 属性下，instances 同理）

• instances： route 对象对应的 vm 实例

• name：route 对象的名字

• parent：route 对象的父级路由记录

• matchAs：路由别名

• redirect：路由重定向

• beforeEnter：组件级别的路由钩子

• meta：路由元信息

• props：路由跳转时的传参

在创建路由记录前，会使用 normalizedPath 规范化 route 对象的路径，如果传入的 route 对象含有父级 route 对象，会将父级 route 对象的 path 拼上当前的 path

图7：

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例如图2中的 comp1Child 这个 route 对象，它的 path 最终会变成

"/comp1" + "comp1Child" => "/comp1/com1Child"

而最终会生成的路由记录是这样的

图8：

随后因为 route 可能含有 children 属性，即含有子的 route 对象组成的数组，所以需要进行递归的遍历，然后将 record 对象放入这3个路由映射表中，而这3个路由映射表的区别在于

• pathList：数组，保存了 route 对象的路径

• pathMap：对象，保存了所有 route 对象对应的 record 对象

• nameMap：对象，保存了所有含有name属性的 route 对象对应的 record 对象

图2中的路由对应的3张路由映射表如下：

pathList:

pathMap:

nameMap:

可以看到 pathMap 和 nameMap 是一样的，因为图2中的路由都有 name 属性，如果某个路由没有 name 属性，则只会在 pathMap 中存在

对比保存了所有 route 对象的 routes 数组和这3个路由映射表，我们可以发现：routes 对象是一个递归的树形结构，而路由映射表是一个扁平的一维结构，通过路由映射表里的 parent 属性来维护父子关系

动态添加路由的 addRoutes 函数

在创建完路由映射表后，会向外暴露一个动态添加路由的 API addRoutes

图10：

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它的原理其实很简单，就是接受一个 route 对象，并且把它转换成 record 对象，然后合并到之前生成的路由映射表中，所以我们可以在外部调用 router.addRoutes 动态注册路由

返回 $route 对象的 match 函数

createMatcher 返回的第二个函数是 match，match 函数会返回一个 route 对象

图11：

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之前说的 route 是针对 new Router 时传入的 routes 数组的每个元素，而 $route 是最终返回作为 Vue.prototype.$route 使用的对象，在 flow 语言中，route 的类型是 RouteConfig，而 $route 的类型是 Route，具体接口的定义可以查看源代码，虽然在源码中两者变量名都是 route，但我下文会使用 $route 来区分通过 this.$route 返回 route 对象

图12：

routes ：

$route ：

前者表示的是路由的一些基础配置项，而后者是真正经过 vue-router 处理后表示当前路由的对象

每次路由跳转的时候都会执行这个 match 函数生成一个 $route 对象，具体什么时候会触发 match 放到下篇中讲，这章先分析 match 函数是如何最终生成一个真正的 $route 对象的

生成 loaction 对象

match函数首先会执行 normalizeLocation 函数，它是一个辅助函数，会将调用 router.push / router.replace 时跳转的路由地址转为一个 location 对象

那什么是 location 对象? MDN 上是这么解释的

Location接口表示其链接到的对象的位置（URL）。所做的修改反映在与之相关的对象上。 Document 和 Window 接口都有这样一个链接的Location，分别通过 Document.location和Window.location 访问。

通俗的来说就是用一个对象来描述当前 url 的一些信息。当我们在地址栏中输入 www.baidu.com ，按 F12 打开控制台，输入 loaction 就能展示出当前地址的一些信息

图13：

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vue-router 在 location 接口的基础上做了一些增强，添加了 name,path,hash 等 vue-router 特有的属性

举个例子，当调用 router.push({name:"comp1"}) 使用 name 的形式进行路由跳转时，返回的 loaction 对象就会有一个 name 属性，当 name 存在时，会走到图11中的 true 逻辑，从之前 createMatcher 生成的 nameMap 路由映射表中找到对应 name 的路由记录 record 对象，最终会执行 _createRoute 这个方法

而调用 router.push("/comp1") 使用路径的形式进行路由跳转，同样也会返回一个 location 对象，但不会有 name 属性，走图11的 false 逻辑，从另外2个路由映射表 pathMap，pathList 中找到对应的路由记录，最终也会执行 _createRoute 这个方法

可见无论使用 name 跳转还是使用 path 跳转，最终都会执行 _createRoute ，带下划线的 _createRoute 是一个私有方法，它最终会调用 createRoute 生成 $route 对象

生成 $route 对象

图14： image

经过对一些 query 参数的处理，最终返回 $route 对象，其中有一个 matched 属性值得注意，它通过 formatMatch 函数生成，查看过 this.$route 返回值的朋友应该知道，matched 是一个数组，每个元素都是一个路由记录（record）

图15：

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还记得之前在生成路由记录的时定义的 parent 属性吗？它的其中一个用途就是通过不断的向上查找父级的路由记录，放入 matched 数组中，最终返回一个保存了当前路由记录和所有父级数组，顺序是 父 => 子

图16：

而这个 matched 数组最终会决定触发哪些路由组件的哪些路由守卫钩子，关于路由钩子部分我们放到下篇来说

生成 history 路由实例

再次回到图3，vue-router 根据传入参数的 mode 属性来实例化不同的路由类（HTML5，hash，abstract），这也是官方提供给开发者的3种不同的选择来生成路由

• HTML5 路由是相对比较美观的一种路由，和正常的 url 显示没有什么区别，核心依靠 pushState 和 replaceState 来实现不向后端发送请求的路由跳转，但是当用户点击刷新按钮时会存在找不到页面的情况，需要配合 nginx 来做一层转发

• hash 路由是默认使用的路由，在 url 中会存在一个 # 号，核心依靠这个 # 号也就是曾经作为路由的锚点来实现不向后端发送请求的路由跳转

• abstract 路由是一种抽象路由，一般用在非浏览器端，维护一种抽象的路由结构，使得能够嫁接在客户端或者服务端等没有 history 路由的地方

总结

• 当调用 Vue.use(Router) 时，会给全局的 beforeCreate，destroyed 混入2个钩子，使得在组件初始化时能够通过 this.$router / this.$route 访问到根实例的 router / route 对象，同时还定义了全局组件 router-view / router-link

• 在实例化 vue-router 时，通过 createRouteMap 创建3个路由映射表，保存了所有路由的记录，另外创建了 match 函数用来创建 $route 对象，addRoutes 函数用来动态生成路由，这2个函数都是需要依赖路由映射表生成的

• vue-router 还给开发者提供了3种不同的路由模式，每个模式下的跳转逻辑都有所差异

vue-router 定义了 match 方法用来生成 $route 对象，而什么时候会调用 match 方法还没有分析过，另外文章开头的 registerInstance 又是做什么的，在下篇中我会分析 vue-router 中的跳转逻辑，包括路由守卫，vue-router 的全局组件，以及组件相关的视图更新

参考资料

Vue.js 技术揭秘