前端路由的两种实现原理详解

重点说其中的两个新增的API history.pushState 和 history.replaceState

这两个 API 都接收三个参数，分别是

状态对象（state object） — 一个JavaScript对象，与用pushState()方法创建的新历史记录条目关联。无论何时用户导航到新创建的状态，popstate事件都会被触发，并且事件对象的state属性都包含历史记录条目的状态对象的拷贝。
标题（title） — FireFox浏览器目前会忽略该参数，虽然以后可能会用上。考虑到未来可能会对该方法进行修改，传一个空字符串会比较安全。或者，你也可以传入一个简短的标题，标明将要进入的状态。
地址（URL） — 新的历史记录条目的地址。浏览器不会在调用pushState()方法后加载该地址，但之后，可能会试图加载，例如用户重启浏览器。新的URL不一定是绝对路径；如果是相对路径，它将以当前URL为基准；传入的URL与当前URL应该是同源的，否则，pushState()会抛出异常。该参数是可选的；不指定的话则为文档当前URL。
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。

我们拿大百度的控制台举例子（具体说是我的浏览器在百度首页打开控制台。。。）

我们在控制台输入

window.history.pushState(null, null, "https://www.baidu.com/?name=orange");

好，我们观察此时的 url 变成了这样

我们这里不一一测试，直接给出其它用法，大家自行尝试

window.history.pushState(null, null, "https://www.baidu.com/name/orange");
//url: https://www.baidu.com/name/orange

window.history.pushState(null, null, "?name=orange");
//url: https://www.baidu.com?name=orange

window.history.pushState(null, null, "name=orange");
//url: https://www.baidu.com/name=orange

window.history.pushState(null, null, "/name/orange");
//url: https://www.baidu.com/name/orange

window.history.pushState(null, null, "name/orange");
//url: https://www.baidu.com/name/orange
注意:这里的 url 不支持跨域，当我们把 www.baidu.com 换成 baidu.com 时就会报错。
1
Uncaught DOMException: Failed to execute 'pushState' on 'History': A history state object with URL 'https://baidu.com/?name=orange' cannot be created in a document with origin 'https://www.baidu.com' and URL 'https://www.baidu.com/?name=orange'.
回到上面例子中，每次改变 url 页面并没有刷新，同样根据上文所述，浏览器会产生历史记录

这就是实现页面无刷新情况下改变 url 的前提，下面我们说下第一个参数 状态对象

如果运行 history.pushState() 方法，历史栈对应的纪录就会存入 状态对象，我们可以随时主动调用历史条目

此处引用 mozilla 的例子

You are at coordinate 5 on the line.

 Advance to 6 or
 retreat to 4?

我们点击 Advance to ？ 对应的 url 与模版都会 +1，反之点击 retreat to ？ 就会都 -1，这就满足了 url 与模版视图同时变化的需求

实际当中我们不需要去模拟 onpopstate 事件，官方文档提供了 popstate 事件，当我们在历史记录中切换时就会产生 popstate 事件。对于触发 popstate 事件的方式，各浏览器实现也有差异，我们可以根据不同浏览器做兼容处理。

hash

我们经常在 url 中看到 #，这个 # 有两种情况，一个是我们所谓的锚点，比如典型的回到顶部按钮原理、Github 上各个标题之间的跳转等，路由里的 # 不叫锚点，我们称之为 hash，大型框架的路由系统大多都是哈希实现的。

同样我们需要一个根据监听哈希变化触发的事件 —— hashchange 事件

我们用 window.location 处理哈希的改变时不会重新渲染页面，而是当作新页面加到历史记录中，这样我们跳转页面就可以在 hashchange 事件中注册 ajax 从而改变页面内容。

这里我在 codepen 上模拟了一下原理

hashchange 在低版本 IE 需要通过轮询监听 url 变化来实现，我们可以模拟如下

(function(window) {

  // 如果浏览器不支持原生实现的事件，则开始模拟，否则退出。
  if ( "onhashchange" in window.document.body ) { return; }

  var location = window.location,
  oldURL = location.href,
  oldHash = location.hash;

  // 每隔100ms检查hash是否发生变化
  setInterval(function() {
    var newURL = location.href,
    newHash = location.hash;

    // hash发生变化且全局注册有onhashchange方法（这个名字是为了和模拟的事件名保持统一）；
    if ( newHash != oldHash && typeof window.onhashchange === "function"  ) {
      // 执行方法
      window.onhashchange({
        type: "hashchange",
        oldURL: oldURL,
        newURL: newURL
      });

      oldURL = newURL;
      oldHash = newHash;
    }
  }, 100);
})(window);

大型框架的路由当然不会这么简单，angular 1.x 的路由对哈希、模版、处理器进行关联，大致如下

app.config(['$routeProvider', '$locationProvider', function ($routeProvider, $locationProvider) {
 $routeProvider
 .when('/article', {
   templateUrl: '/article.html',
   controller: 'ArticleController'
 }).otherwise({
   redirectTo: '/index'
 });
 $locationProvider.html5Mode(true);
}])
这套路由方案默认是以 # 开头的哈希方式，如果不考虑低版本浏览器，就可以直接调用 $locationProvider.html5Mode(true) 利用 H5 的方案而不用哈希方案。

总结

两种方案我推荐 hash 方案，因为照顾到低级浏览器，就是不美观（多了一个 #），两者兼顾也不是不可，只能判断浏览器给出对应方案啦，不过也只支持 IE8+，更低版本兼容见上文！