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手写Vue2核心(七):vue-router实现

手写Vue2核心(七):vue-router实现

作者: 羽晞yose | 来源:发表于2021-03-19 16:32 被阅读0次

    源码相关的文章确实不好写,一个是每个人基础功不一样,我觉得说的清楚的东西可能对到别人依旧含糊,一个是对一些逻辑的理解也未必就敢说百分百正确,最后是真想拆分一步步的关键代码都不好拆。如果有这种文章经验的作者欢迎交流。

    本文实现的是vue-router v3.4.8版主要核心功能

    准备工作

    自行实现的vue毕竟是阉割版的,所以这里下载vue/cli来进行router与后面的vuex开发。执行命令npm i @vue/cli -D进行安装(这里怎么安装都可以,具体看个人)
    由于不是全局安装,所以使用vue命令会报错,需要自行配置环境变量,参考传送门:非全局vue-cli

    安装完成,执行vue create 你的项目工程名称,一路想怎么选就看个人了,我选的自定义然后按照自己习惯配置。
    去到工程目录,执行npm run serve启动服务

    vue-router两种模式简介

    单页应用也叫spa应用,路径切换不刷新页面,但可以重新渲染组件
    vue-router是一个构造函数,前端路由实现,有两种模式:hash模式与history模式
    hash链接上会带有#号,但是兼容性好,不同路径可展示不同页面组件,基于location.hash
    history与一般的链接无异,但链接是模拟出来的,并非真实链接,因此直接进入会404,需要后台配置(本地开发不需要考虑,因为使用了history-fallback插件),基于window.history.pushState

    初始化结构目录

    src目录下新建vue-router文件夹,创建index.jsinstall.js来替换node_modules中的vue-router
    src/router/index.js中引用的vue-router替换为自行创建的vue-routerimport VueRouter from '@/vue-router'

    vue.use

    vue使用插件的方式是使用vue.usevue.use会自动执行插件的install方法,这样做的好处是插件需要依赖于vue,但如果插件中指定了某个vue版本,而用户下载使用的版本与插件的版本不一致时,就会导致冲突。所以通过vue,将用户使用的vue传入组件中,就能保证用户使用的vue与插件使用的vue是完全一致的(意思就是你插件中直接使用import Vue from 'vue'的话,那么这个vue是不是就有可能跟用户使用的不一致了)

    代码示例:

    Vue.use = function (plugin, options) {
        plugin.install(this, options)
    }
    
    Vue.use(VueRouter)
    

    VueRouter与install

    // vue-router/index.js
    // 拿到的是变量_Vue,所以Vue.use时就可以拿到Vue
    import { install, _Vue } from './install'
    
    export default class VueRouter {
        constructor (options) {}
    }
    
    VueRouter.install = install
    

    我们在任何组件中都可以通过vue.router来获取到router实例,其实现主要是靠mixin,向beforeCreate生命周期注入

    我们知道初始化vue会产生两个实例,一个是new Vue,一个是实例化app的vue组件

    初始化vue

    而我们路由只会在实例化Vue时注入,子组件中(上图为app)中是不会有该router实例的

    new Vue({
        name: 'Root',
        router,
        render: h => h(App)
    }).$mount('#app')
    

    因此可以通过判断$options中是否有router来鉴别是否为vue实例,否则证明是子组件,子组件通过$parent来获取router实例

    // vue-router/install.js
    // 需要将install方法单独的进行拆分
    export let _Vue
    
    export function install (Vue, options) {
        _Vue = Vue
    
        // 将当前的根实例提供的router属性共享给所有子组件
        Vue.mixin({
            beforeCreate () {
                // 获取到每个子组件的实例,给实例添加属性
                if (this.$options.router) {
                    this._routerRoot = this
                } else {
                    this._routerRoot = this.$parent && this.$parent._routerRoot
                }
            }
        })
    }
    

    createRouteMap

    vue-router需要生成一份配置表,用于匹配路径来决定使用什么组件,还可以支持动态加载路由addRoute

    // vue-router/index.js
    + import createMather from './createMather'
    
    export default class VueRouter {
        constructor (options) {
            // 根据用户的配置生成一个映射表,跳转时,根据路径找到对应的组件来进行渲染
            // 创建匹配器后,核心的方法就是匹配
            // 但用户可能还会动态的添加路由(match/addRoutes)
            this.mather = createMather(options.routes || [])
        }
        // 路由初始化
        init (app) { // app就是根实例 new Vue
    
        }
    }
    
    // vue-router/createMather.js
    import createRouteMap from './create-route-map'
    
    export default function createMather (routes) {
        const { pathMap } = createRouteMap(routes) // 根据用户的路由配置创建一个映射表
    
        // 动态添加路由权限
        function addRoutes (routes) {
            createRouteMap(routes, pathMap) // 实现动态路由
        }
    
        // 根据提供的路径匹配路由
        function match (path) {
            // 先占个坑
        }
    
        return {
            addRoutes,
            match
        }
    }
    

    生成路由映射表,根据用户传入的routes生成一份路由相对应的映射表,后续通过该映射表就可以快速知道使用的参数插件等等

    // vue-router/create-route-map.js
    // 生成路由映射表,支持动态加载路由
    export default function createRouteMap (routes, oldPathMap) {
        // 一个参数是初始化,两个参数是动态添加路由
        const pathMap = oldPathMap || {}
    
        routes.forEach(route => {
            addRouteRecord(route, pathMap, null)
        })
    
        return pathMap
    }
    
    // 填充路由,生成路由对象
    function addRouteRecord (route, pathMap, parent) { // pathMap = {路径: 记录}
        // 要判断儿子的路径不是以 / 开头的,否则不拼接父路径
        const path = route.path.startsWith('/') ? route.path : parent ? parent.path + '/' + route.path : route.path
        const record = {
            path,
            parent, // 父记录
            component: route.component,
            name: route.name,
            props: route.props,
            params: route.params || {},
            meta: route.meta
        }
    
        // 判断是否存在路由记录,没有则添加
        if (!pathMap[path]) {
            pathMap[path] = record
        }
    
        if (route.children) {
            // 递归,没有孩子就停止遍历
            route.children.forEach(childRoute => {
                addRouteRecord(childRoute, pathMap, record)
            })
        }
    }
    

    不同模式处理,hash模式实现

    前面说了router有两种模式,一种时hash,另一种时history,hash与history路径变化是不一致的。所以需要分开处理,而两者又都有一样的部分操作,所以可以通过三个类来进行不同处理
    History主要负责跳转,渲染等,因为这些事情不管使用哪一种模式都是一致的,HashHistoryH5History都继承于该类

    // history/base.js
    export default class History {
        constructor (router) {
            this.router = router
        }
        // 根据路径进行组件渲染,数据变化更新视图
        transitionTo (location, onComplete) { // 默认会先执行一次
            onComplete && onComplete() // onComplete调用hash值变化会再次调用transitionTo
        }
    }
    
    // history/hash.js
    import History from './base'
    
    // 判断链接是否带有hash,没有则添加#/,否则不添加
    function ensureSlash () {
        if (window.location.hash) { return }
        window.location.hash = '/' // url如果不带hash,自动添加 #/
    }
    
    function getHash () {
        return window.location.hash.slice(1)
    }
    
    export default class HashHistory extends History {
        constructor (router) {
            super(router)
    
            // 默认hash模式需要加 #/
            ensureSlash()
        }
        setupListener () {
            // 好陌生,查了一下事件居然有这么多:https://www.runoob.com/jsref/dom-obj-event.html
            // hashchange性能不如popstate,popstate用于监听浏览器历史记录变化,hash变化也会触发popstate
            window.addEventListener('popstate', () => {
                // 根据当前hash值,去匹配对应的组件
                this.transitionTo(getHash())
            })
        }
        getCurrentLocation () {
            return getHash()
        }
    }
    
    // history/history.js
    import History from './base'
    
    // 没按照源码 HTML5History,指的是浏览器跳转
    export default class BrowserHistory extends History {
        constructor (router) {
            console.log('history mode')
            super(router)
        }
        getCurrentLocation () {
            return window.location.pathname
        }
    }
    

    有了上面不同的实例后,就能在初始化时实例化不同历史实例

    import { install, _Vue } from './install'
    import createMather from './createMather'
    import HashHistory from './history/hash'
    import BrowserHistory from './history/history'
    
    export default class VueRouter {
        constructor (options) {
    +       // 根据当前的mode,创建不同的history管理策略
    +       switch (options.mode) {
    +           case 'hash':
    +               this.history = new HashHistory(this)
    +               break
    +           case 'history':
    +               this.history = new BrowserHistory(this)
    +               break
    +       }
        }
        // 路由初始化
        init (app) { // app就是根实例 new Vue
    +       // 初始化后,需要先根据路径做一次匹配,后续根据hash值变化再次匹配
    +       const history = this.history // history的实例
    +       const setupListener = () => {
    +           history.setupListener() // 挂载监听,监听hash值变化
    +       }
    +       // 跳转到哪里,getCurrentLocation为私有,因为 hash 与 history 处理不一致
    +       history.transitionTo(history.getCurrentLocation(), setupListener)
        }
    }
    
    VueRouter.install = install
    

    根据跳转路径,匹配及产生对应路由记录

    目前跳转时,history并不知道发生了什么事,也不知道应该使用什么记录。因此需要根据跳转路径获取对应的路由记录。路由记录需要从子页面到父页面都产生出来,需要使用matcher进行匹配,产生对应的所有路由记录

    // history/base.js
    // 根据路径,返回该路径所需的所有记录
    + export function createRoute (record, location) {
    +     const res = []
    + 
    +     if (record) {
    +         while (record) { // 二级菜单及N级菜单,将对应的菜单一个个往栈中加
    +             res.unshift(record)
    +             record = record.parent
    +         }
    +     }
    + 
    +     return {
    +         ...location,
    +         matched: res
    +     }
    + }
    
    export default class History {
        constructor (router) {
            this.router = router
    +       // 最终核心需要将current属性变化成响应式的,后续current变化会更新视图
    +       this.current = createRoute(null, {
    +           path: '/'
    +       })
        }
        // 根据路径进行组件渲染,数据变化更新视图
        transitionTo (location, onComplete) { // 默认会先执行一次
            // 根据跳转的路径,获取匹配的记录
            const route = this.router.match(location)
    +       this.current = route
            // 由于由响应式变换的是_route(install中进行的响应式定义),而更改的是this.current,无法触发响应式
            
    +       /** 
    +        * vueRoute用于提供给用户直接使用,vueRoute中又需要对历史记录进行操作
    +        * 跳转的时候又是由历史记录所触发,需要通知变更vue._route,而现在变更的是历史记录中的current
    +        * 需要将自身变更后匹配到的路由返回给vueRouter,这里也不能直接使用 install 导出的 _vue
    +        * 是因为考虑到有可能实例化了多个Vue,这个时候的_Vue是最后实例化的Vue,并非对应vueRouter所使用的Vue实例
    +        * 通过listen去执行vueRouter绑定的函数,vueRouter中有当前Vue实例,就能将当前匹配到的路由赋值给Vue._route,这样就能触发响应式变化
    +        */
    +       this.cb && this.cb(route) // 第一次cb不存在,还未进行绑定回调
            onComplete && onComplete() // cb调用hash值变化会再次调用transitionTo
        }
    +   listen (cb) {
    +       this.cb = cb
    +   }
    }
    

    match填坑

    + import { createRoute } from './history/base.js'
    
    // 匹配器
    export default function createMather (routes) {
        // 根据提供的路径匹配路由
    +   function match (path) {
    +       const record = pathMap[path]
    +
    +       return createRoute(record, {
    +           path
    +       })
        }
    }
    

    定义响应式及挂载属性,注册组件

    history中已经可以根据路由变化产生对应的路由记录(createRoute),但是用户操作的是vue.route并不是响应式的。总不能用户路由跳转之后还得调一个方法才能产生页面渲染,数据变了则视图更新,需要vue的响应式,但插件中vue还未被实例化,因此不能直接使用`set来进行。前面实现的vue核心中,有一个defineReactive方法用于定义响应式,因此插件中是直接通过使用Vue.util.defineReactive`来定义成响应式的

    export function install (Vue, options) {
    +   // 如果已经注册过router并且是同一个Vue实例,直接返回
    +   if (install.installed && _Vue === Vue) { return }
    +   install.installed = true
    +   _Vue = Vue
    
        // 将当前的根实例提供的router属性共享给所有子组件
        Vue.mixin({
            beforeCreate () {
                // 获取到每个子组件的实例,给实例添加属性
                if (this.$options.router) {
                    // code...
    
    +               // 使用 Vue 的工具类方法定义成响应式的,真实项目需要使用 $set,这里没法用是因为Vue还未实例化
    +               Vue.util.defineReactive(this, '_route', this._router.history.current)
                } else {
                    // code...
                }
            }
        })
    

    我们需要使用vue-router时,是通过vue.$routevue.$router来访问路由对象及获取当前路由对应属性的,插件中是将这两个属性挂载原型上并进行劫持
    vue-router中还提供两个组件,用于跳转与渲染视图:RouteLinkRouteView

    + import RouteLink from './components/link'
    + import RouteView from './components/view'
    
    export function install (Vue, options) {
        // code...
    
    +   // 让用户可以直接使用 vue.$route 和 $router
    +   Object.defineProperty(Vue.prototype, '$route', {
    +       get () {
    +           return this._routerRoot._route // current对象里面的所有属性
    +       }
    +   })
    +
    +   Object.defineProperty(Vue.prototype, '$router', {
    +       get () {
    +           return this._routerRoot._router // addRoute match 方法等
    +       }
    +   })
    +
    +   // 注册所需组件
    +   Vue.component('router-link', RouteLink)
    +   Vue.component('router-view', RouteView)
    }
    

    创建这两个组件

    // components/link.js
    export default {
        name: 'router-link',
        props: {
            to: {
                type: String,
                required: true
            },
            tag: {
                type: String,
                default: 'a'
            }
        },
        render (h) {
            // jsx,但不同于react的jsx需要写死标签,vue中可以写变量标签
            const tag = this.tag
            return <tag onClick={() => {
                this.$router.push(this.to)
            }}>{this.$slots.default}</tag>
    
            // 等价的render函数,写起来太痛苦
            // return h(this.tag, {}, this.$slots.default)
        }
    }
    
    // components/view.js
    export default {
        name: 'router-view',
        render (h) {
            return h()
        }
    }
    

    RouteView实现

    routerView负责的工作,就是通过当前路径,渲染对应的组件
    routerView的渲染方式为functional,无状态 (没有响应式数据),也没有实例 (没有 this 上下文),传送门:(函数式组件)[https://cn.vuejs.org/v2/guide/render-function.html#%E5%87%BD%E6%95%B0%E5%BC%8F%E7%BB%84%E4%BB%B6]

    vnode 与 _vnode 的区别vnode 表示的是组件本身是长啥样的
    _vnode 表示的是组件真实渲染出来的结果是啥样的

    <my></my> // $vnode => {type: {name: 'vue-component-id-my'}, data: {...}, children: undefind}
              // _vnode => {type: 'div', dataL {...} children: undefined, el: div}
    

    假设页面中有两个router-view,一个为App.vue中写的router-view,一个为about页面中的router-view,当前路径为/about/aa,简单的描述这一整个过程:
    此时匹配出的matched:[/about, /about/aa]
    此时的Vue文件中调用router-view的顺序:[App.vue/router-view,About.vue/router-view]

    app.vue => routerView => routerViewComponent.data.routerView = true => parent.$vnode.data.routerView为undefined,不进入depth++ => 取出record为 /about => 执行渲染函数,出入的data为标记过routerView(其实就是原本的data加上一个routerView标识)=> 来到about.vue页面,发现里面写了一个routerView => routerViewComponent.data.routerView = true => parent.$vnode.data.routerView(就是app.vue页面的router-view组件,上一个步骤已经挂上一个routerView标识) => 进入depth++ => 取出匹配结果为(/about/aa)=> 执行渲染 => 然后就是各种实例化结束的生命周期等

    // component/view.js
    export default {
        functional: true, // 函数式组件,可以节省性能,但没有实例与没有响应式变化
        name: 'RouterView',
        render (h, { data, parent }) {
            const route = parent.$route // 会做依赖收集了
            let depth = 0
            const records = route.matched
            data.routerView = true // 渲染router-view时标记它是一个router-view,这样如果子组件中继续调用router-view,不至于会死循环
    
            // 二级节点,看之前渲染过几个router-view
            while (parent) {
                // 由于 $vnode 与 _vnode 命名太相像,vue3中将 _vnode 命名未 subtree
                if (parent.$vnode && parent.$vnode.data.routerView) {
                    depth++
                }
    
                parent = parent.$parent
            }
    
            const record = records[depth]
    
            if (!record) { return h() } // 匹配不到,返回一个空白节点
            return h(record.component, data) // 渲染一个组件,函数式写法为:h(component),这里就是去渲染组件
        }
    }
    

    history实现

    history观测的是浏览器的前进后退,不同于hash,跳转的时候window.history.pushState并不会触发popstate(因为该api是历史管理,并不会观测路径变化),所以需要手动执行跳转,再去调用pushState

    import History from './base'
    
    export default class BrowserHistory extends History {
        constructor (router) {
            console.log('history mode')
            super(router)
        }
    
        getCurrentLocation () {
            return window.location.pathname
        }
    
        setupListener () {
            window.addEventListener('popstate', () => {
                // 监听路径变化(浏览器的前进后退)进行跳转
                this.transitionTo(this.getCurrentLocation())
            })
        }
    
        push (location) {
            this.transitionTo(location, () => {
                // 采用 H5 的 API 跳转,这里的切换不会触发 popstate,所以不能像hash一样,需要放到回调中来处理
                window.history.pushState({}, null, location)
            })
        }
    }
    

    hook实现

    导航具体的触发流程,建议阅读官方文档,传送门: 完整的导航解析流程,根据面试造火箭特性,父子组件生命周期渲染流程经常提问,或许以后会出现导航解析流程
    vueRouter有一个方法,beforeEach(全局前置守卫),实际项目中被用来做一些权限判断(拦截器),简单的理解,就是类似于Koa的中间件(比如本人前面Koa的文章使用koa-jwt对用户登录权限判断)
    多次使用依次执行,实质就是个迭代器

    使用示例代码:

    router.beforeEach((to, from, next) => {
        setTimeout(() => {
            console.log(1)
            next()
        }, 1000)
    })
    
    router.beforeEach((to, from, next) => {
        setTimeout(() => {
            next()
        }, 1000)
    })
    

    具体实现代码

    + function runQueue (queue, interator, cb) {
    +     function next (index) {
    +         if (index >= queue.length) {
    +             return cb() // 一个钩子都没有,或者钩子全部执行完毕,直接调用cb完成渲染即可
    +         } else {
    +             const hook = queue[index]
    +             interator(hook, () => next(index + 1))
    +         }
    +     }
    + 
    +     next(0)
    + }
    
    export default class History {
        // 根据路径进行组件渲染,数据变化更新视图
        transitionTo (location, onComplete) { // 默认会先执行一次
            // 根据跳转的路径,获取匹配的记录
            const route = this.router.match(location)
    
    +       const queue = [].concat(this.router.beforeEachHooks)
    
    +       // 迭代器
    +       const interator = (hook, cb) => { // 这里如果用function来声明,this则为undefined,因为构建后是严格模式
    +           hook(route, this.current, cb) // to, from, next
    +       }
    
    +       runQueue(queue, interator, () => {
                this.current = route
                // 由于由响应式变换的是_route(install中进行的响应式定义),而更改的是this.current,无法触发响应式
                // vueRoute用于提供给用户直接使用,vueRoute中又需要对历史记录进行操作
                // 跳转的时候又是由历史记录所触发,需要通知变更vue._route,而现在变更的是历史记录中的current
                // 需要将自身变更后匹配到的路由返回给vueRouter,这里不能直接使用 install导出的_vue
                // 是因为考虑到有可能实例化了多个Vue,这个时候的_Vue是最后实例化的Vue,并非对应vueRouter所使用的Vue实例
                // 通过listen去执行vueRouter绑定的函数,vueRouter中有当前Vue实例,就能将当前匹配到的路由赋值给Vue._route,这样就能触发响应式变化
    
                this.cb && this.cb(route) // 第一次cb不存在,还未进行绑定回调,cb调用触发视图更新
                onComplete && onComplete() // cb调用hash值变化会再次调用transitionTo
    +       })
        }
        listen (cb) {
            this.cb = cb
        }
    }
    

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        本文标题:手写Vue2核心(七):vue-router实现

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