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vue Router 4源码解析:如何创建路由
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- 两万焦
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Vue Router 基础使用
在 vue3 项目中使用 vue router,我们通常会在 /src/router 目录下定义 router 相关参数,然后在 main 文件中引入安装至 app 实例
// 定义 router 参数
import { createRouter, createWebHashHistory } from 'vue-router'
// 创建一个可以被 Vue 应用程序使用的路由实例
export const router = createRouter({
// 创建一个 hash 历史记录。
history: createWebHashHistory(),
// 应该添加到路由的初始路由列表。
routes: basicRoutes as unknown as RouteRecordRaw[],
scrollBehavior: () => ({ left: 0, top: 0 }),
})
// main 文件中安装至 app 实例
import { router } from '@/router'
app.use(router)
所以根据使用可以看到,核心的方法主要是 createRouter
创建路由实例,和 app.use
挂载路由(实际会调用 router.install
方法),下面我们来分析具体实现原理
创建路由原理
通过 createRouter
创建路由实例,createRouter
方法的核心主要是返回一个路由实例 router,我们先通过 TS 类型定义看看创建参数和 router 实例包含的属性
export function createRouter(options: RouterOptions): Router {
/*...*/
}
函数参数 RouterOptions
的 TS 类型定义,可以看到比较核心的两个属性是 history 和 routes,history 定义路由导航方式是 hash 模式还是 history 模式,routes 定义初始化的路由列表。parseQuery 和 stringifyQuery 两个属性解析和序列化路由,可以用来做路由参数加密
export interface RouterOptions extends PathParserOptions {
// 定义路由导航方式,分为 hash 模式和 history 模式
history: RouterHistory
// 初始化路由列表
routes: Readonly<RouteRecordRaw[]>
// 路由跳转后滚动事件
scrollBehavior?: RouterScrollBehavior
// 解析和序列化路由参数,常用于路由参数加密
parseQuery?: typeof originalParseQuery
stringifyQuery?: typeof originalStringifyQuery
// 定义 router-link 组件的链接被点击后,默认在链接上添加的 class 名称
linkActiveClass?: string
linkExactActiveClass?: string
}
函数返回类型主要定义了 router 实例的核心属性和自定义方法
export interface Router {
// 当前路由
readonly currentRoute: Ref<RouteLocationNormalizedLoaded>
// 路由配置项,即 createRouter 传入参数
readonly options: RouterOptions
// 是否允许监听 history 事件,通常用于微前端
listening: boolean
// 路由的 crud
addRoute(parentName: RouteRecordName, route: RouteRecordRaw): () => void
addRoute(route: RouteRecordRaw): () => void
removeRoute(name: RouteRecordName): void
hasRoute(name: RouteRecordName): boolean
getRoutes(): RouteRecord[]
// 返回路由地址的标准化版本
resolve(
to: RouteLocationRaw,
currentLocation?: RouteLocationNormalizedLoaded
): RouteLocation & { href: string }
// 路由 push 跳转,history 栈会增加跳转路由
push(to: RouteLocationRaw): Promise<NavigationFailure | void | undefined>
// 路由 replace 跳转,更换 history 栈顶元素
replace(to: RouteLocationRaw): Promise<NavigationFailure | void | undefined>
// 路由后退、前进、跳转
back(): ReturnType<Router['go']>
forward(): ReturnType<Router['go']>
go(delta: number): void
// 路由守卫三个方法
beforeEach(guard: NavigationGuardWithThis<undefined>): () => void
beforeResolve(guard: NavigationGuardWithThis<undefined>): () => void
afterEach(guard: NavigationHookAfter): () => void
// 路由错误处理
onError(handler: _ErrorHandler): () => void
// 是否完成初始化导航
isReady(): Promise<void>
// vue 实例注册 router 的方法
install(app: App): void
}
接下来我们看 createRouter
方法具体实现,由于方法很长,这里先列出属性定义,后续再逐步展开,其中相对比较核心的包括
- matcher 属性:解析路由配置,创建路由规则,处理路由匹配
- parseQuery 和 stringifyQuery 属性:路由参数处理
- routerHistory 属性:定义路由历史记录处理方式,分为 hash 和 history(计划第二篇文章讲解)
- beforeGuards、beforeResolveGuards、afterGuards 属性:路由导航(计划第三篇文章讲解)
- install 方法:向 vue 实例中注册 router 实例
export function createRouter(options: RouterOptions): Router {
// 解析路由配置,创建路由规则,处理路由匹配
const matcher = createRouterMatcher(options.routes, options)
// 路由参数处理
const parseQuery = options.parseQuery || originalParseQuery
const stringifyQuery = options.stringifyQuery || originalStringifyQuery
// 定义路由历史记录处理方式,分为 hash 和 history
const routerHistory = options.history
// 定义路由守卫
const beforeGuards = useCallbacks<NavigationGuardWithThis<undefined>>()
const beforeResolveGuards = useCallbacks<NavigationGuardWithThis<undefined>>()
const afterGuards = useCallbacks<NavigationHookAfter>()
// 定义当前路由
const currentRoute = shallowRef<RouteLocationNormalizedLoaded>(START_LOCATION_NORMALIZED)
// 暂存正在进行的导航操作,用于地址变化时判断导航是否完成
let pendingLocation: RouteLocation = START_LOCATION_NORMALIZED
// 路由参数规范化
const normalizeParams = applyToParams.bind(null, (paramValue) => '' + paramValue)
const encodeParams = applyToParams.bind(null, encodeParam)
const decodeParams: (params: RouteParams | undefined) => RouteParams = applyToParams.bind(
null,
decode
)
let started: boolean | undefined
const installedApps = new Set<App>()
const router: Router = {
/* router 实例属性 */
install,
}
return router
}
matcher 属性
matcher 属性由 createRouterMatcher
方法创建,方法中定义了 matchers 数组和 matcherMap map 来存储路由匹配规则,并返回了 5 个关于 matcher 的增删改查操作函数
export function createRouterMatcher(
routes: Readonly<RouteRecordRaw[]>,
globalOptions: PathParserOptions
): RouterMatcher {
// 定义 matchers 数组,存储所有路由匹配规则
const matchers: RouteRecordMatcher[] = []
// 定义 matcher Map,通过 路由名称 更快的定位到匹配规则
const matcherMap = new Map<RouteRecordName, RouteRecordMatcher>()
// 合并选项参数
globalOptions = mergeOptions(
{ strict: false, end: true, sensitive: false } as PathParserOptions,
globalOptions
)
// 通过 路由名称获取对应 matchers
function getRecordMatcher(name: RouteRecordName) {}
// 添加路由
function addRoute(
record: RouteRecordRaw,
parent?: RouteRecordMatcher,
originalRecord?: RouteRecordMatcher
) {}
function removeRoute(matcherRef: RouteRecordName | RouteRecordMatcher) {}
// 获取 matchers 数组
function getRoutes() {}
// 新增 matcher
function insertMatcher(matcher: RouteRecordMatcher) {}
// 获得路由的标准化版本
function resolve(
location: Readonly<MatcherLocationRaw>,
currentLocation: Readonly<MatcherLocation>
): MatcherLocation {}
// 遍历初始化路由,对每一个路由使用 addRoute 方法处理
routes.forEach((route) => addRoute(route))
return { addRoute, resolve, removeRoute, getRoutes, getRecordMatcher }
}
addRoute 方法
addRoute
方法用来添加路由,方法参数有三个:record 是需要添加的路由、parent 是父 matcher、originalRecord 是原始 matcher,parent 和 originalRecord 参数是可选参数,如果传入的话说明添加路由还需要结合父路由和别名路由处理。下面是 addRoute
方法的实现步骤
通过
normalizeRouteRecord
方法标准化 record,合并 options 和全局 optionfunction addRoute( record: RouteRecordRaw, parent?: RouteRecordMatcher, originalRecord?: RouteRecordMatcher ) { const isRootAdd = !originalRecord // 标准化 record const mainNormalizedRecord = normalizeRouteRecord(record) mainNormalizedRecord.aliasOf = originalRecord && originalRecord.record // 合并自定义 options 和全局 options const options: PathParserOptions = mergeOptions(globalOptions, record) }
这里的
normalizeRouteRecord
方法会将传入的 record 转换为一个标准的 matcher 数组export function normalizeRouteRecord(record: RouteRecordRaw): RouteRecordNormalized { return { path: record.path, redirect: record.redirect, name: record.name, meta: record.meta || {}, aliasOf: undefined, beforeEnter: record.beforeEnter, props: normalizeRecordProps(record), children: record.children || [], instances: {}, leaveGuards: new Set(), updateGuards: new Set(), enterCallbacks: {}, components: 'components' in record ? record.components || null : record.component && { default: record.component }, } }
处理别名 alias
根据官网的说明,alias 不会修改访问的 url,所以在处理 alias 参数时,取出别名属性后放入 normalizedRecords 数组中,相当于新增一条访问的路由
function addRoute(/*相关参数*/) { if ('alias' in record) { // alias 统一转化为数组遍历 const aliases = typeof record.alias === 'string' ? [record.alias] : record.alias! for (const alias of aliases) { normalizedRecords.push( assign({}, mainNormalizedRecord, { components: originalRecord ? originalRecord.record.components : mainNormalizedRecord.components, // 将别名路由放入 path path: alias, aliasOf: originalRecord ? originalRecord.record : mainNormalizedRecord, }) as typeof mainNormalizedRecord ) } } }
遍历 normalizedRecords,处理嵌套路由 path,通过
createRouteRecordMatcher
方法生成匹配器createRouteRecordMatcher
方法通过tokenizePath
编码 +tokensToParser
解码,将 path 转化为一个 token 数组,后续通过传入的 path 就能够匹配到对应的路由function addRoute(/*相关参数*/) { for (const normalizedRecord of normalizedRecords) { const { path } = normalizedRecord // 处理嵌套路由 path if (parent && path[0] !== '/') { const parentPath = parent.record.path const connectingSlash = parentPath[parentPath.length - 1] === '/' ? '' : '/' normalizedRecord.path = parent.record.path + (path && connectingSlash + path) } // 创建匹配器 matcher = createRouteRecordMatcher(normalizedRecord, parent, options) } }
处理 originRecord
如果 originRecord 存在就将 matcher 放入 originRecord 的 alias 中;否则将第一个 matcher 作为 originalRocord 处理。此外当 originalMatcher 和 matcher 不相等时,说明 matcher 是有别名记录产生,放入 originalMatcher 的 alias 中
function addRoute(/*相关参数*/) { for (const normalizedRecord of normalizedRecords) { if (originalRecord) { originalRecord.alias.push(matcher) } else { // 如果 originRecord 不存在的话,将第一个 matcher 作为 originalRocord originalMatcher = originalMatcher || matcher // originalMatcher 和 matcher 不相等时,说明 matcher 是有别名记录产生,放入 originalMatcher 的 alias 中 if (originalMatcher !== matcher) originalMatcher.alias.push(matcher) // 避免嵌套调用删除多余路由 if (isRootAdd && record.name && !isAliasRecord(matcher)) removeRoute(record.name) } } }
遍历子路路由,循环调用 addRoute 方法处理子路由
function addRoute(/*相关参数*/) { for (const normalizedRecord of normalizedRecords) { // 5. 遍历子路路由,循环调用 addRoute 方法处理子路由 if (mainNormalizedRecord.children) { const children = mainNormalizedRecord.children for (let i = 0; i < children.length; i++) { addRoute(children[i], matcher, originalRecord && originalRecord.children[i]) } } } }
插入 matcher
function addRoute(/*相关参数*/) { for (const normalizedRecord of normalizedRecords) { // 排除掉没有定义 components、name、redirect 其中一个的 matcher,避免无法展示路由内容 if ( (matcher.record.components && Object.keys(matcher.record.components).length) || matcher.record.name || matcher.record.redirect ) { insertMatcher(matcher) } } }
在
insertMatcher
方法中,会首先比较优先级,判断需要插入的 matcher 优先级更高才会放入到 matchers 数组。同时,如果 matcher 不是别名 record 的话,放入 matcherMap 中,便于通过 name 快速检索function insertMatcher(matcher: RouteRecordMatcher) { let i = 0 while ( i < matchers.length && // 比较优先级,避免重复插入 comparePathParserScore(matcher, matchers[i]) >= 0 && (matcher.record.path !== matchers[i].record.path || !isRecordChildOf(matcher, matchers[i])) ) { i++ matchers.splice(i, 0, matcher) } // 如果 matcher 不是别名 record 的话,放入 matcherMap 中,便于通过 name 快速检索 if (matcher.record.name && !isAliasRecord(matcher)) matcherMap.set(matcher.record.name, matcher) }
返回一个删除原始 matcher 后的 matcher 集合
function addRoute(/*相关参数*/) { return originalMatcher ? () => removeRoute(originalMatcher!) : noop }
至此 addRoute
方法的整体流程就完成了,流程很长,用一张图总结一下 addRoute
的整体实现过程
removeRoute 方法
removeRoute
方法的实现过程相对比较简单
- 如果传入的参数是 string / symbol 类型,说明是路由名称,从 matcherMap 数组中找到名称对应 matcher,分别删除 matcherMap、matchers、children、alias 中的 matcher
- 否则如果从 matchers 找到需要删除的 matcher 的话,同样也删除 matcherMap、matchers、children、alias 中的 matcher
function removeRoute(matcherRef: RouteRecordName | RouteRecordMatcher) {
if (isRouteName(matcherRef)) {
const matcher = matcherMap.get(matcherRef)
if (matcher) {
matcherMap.delete(matcherRef)
matchers.splice(matchers.indexOf(matcher), 1)
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)
}
}
}
parseQuery 和 stringifyQuery 属性
parseQuery 属性和 originalStringifyQuery 属性如果没有自定义的话,会通过默认的方法进行处理,两个方法都是标准的 url 参数序列化和反序列化过程,很值得作为标准模板使用。两个方法的原理在我的另一篇文章 vue 项目优雅的对 url 参数加密 的实现原理部分有详细介绍,这里就不再重复复制了
import { parseQuery as originalParseQuery, stringifyQuery as originalStringifyQuery } from './query'
const parseQuery = options.parseQuery || originalParseQuery
const stringifyQuery = options.stringifyQuery || originalStringifyQuery
install 方法
router.install
方法用于向 vue 的 app 实例中这册 router 实例,在 install 方法中,主要包括如下几步
- 向 vue 中注册两个路由内置组件
- 定义
$router
属性,可以直接通过this.$router
访问 router 属性 - 初始化 router 时设置 started 属性为 true,避免 router 实例注册到多个 vue 实例时重复加载
- 设置初始化路由属性并赋值
- 向 vue 实例中注入 router 等属性,便于全局使用
- 定义 vue 实例卸载的 unmount 方法,重置相关属性,注意 started 设置为 false
const router: Router = {
install(app: App) {
const router = this
// 向 vue 中注册两个路由内置组件
app.component('RouterLink', RouterLink)
app.component('RouterView', RouterView)
// 定义 $router 属性,可以直接通过 this.$router 访问 router 属性
app.config.globalProperties.$router = router
Object.defineProperty(app.config.globalProperties, '$route', {
enumerable: true,
get: () => unref(currentRoute),
})
// 初始化 router 时设置 started 属性为 true,避免 router 实例注册到多个 vue 实例时重复加载
if (isBrowser && !started && currentRoute.value === START_LOCATION_NORMALIZED) {
started = true
}
// 设置初始化路由属性并赋值
const reactiveRoute = {} as {
[k in keyof RouteLocationNormalizedLoaded]: ComputedRef<RouteLocationNormalizedLoaded[k]>
}
for (const key in START_LOCATION_NORMALIZED) {
reactiveRoute[key] = computed(() => currentRoute.value[key])
}
// 向 vue 实例中注入 router 等属性,便于全局使用
app.provide(routerKey, router)
app.provide(routeLocationKey, reactive(reactiveRoute))
app.provide(routerViewLocationKey, currentRoute)
// 定义 vue 实例卸载的 unmount 方法,重置相关属性,注意 started 设置为 false
const unmountApp = app.unmount
installedApps.add(app)
app.unmount = function () {
installedApps.delete(app)
// the router is not attached to an app anymore
if (installedApps.size < 1) {
// invalidate the current navigation
pendingLocation = START_LOCATION_NORMALIZED
removeHistoryListener && removeHistoryListener()
removeHistoryListener = null
currentRoute.value = START_LOCATION_NORMALIZED
started = false
ready = false
}
unmountApp()
}
},
}
创建路由原理总结
最后我们再总结一下创建路由的整体过程
- 通过
createRouter
创建路由 - 通过
createRouterMatcher
创建路由规则匹配器 - 通过
parseQuery
和stringifyQuery
解析路由参数 - 通过
createWebHistory
或createWebHashHistory
定义路由历史记录处理方式 - 定义路由守卫处理过程
- 返回 router 实例,通过
router.install
方法注册至 app 实例