Vue Router深度解析:核心概念与原理剖析

Vue Router 深度解析:核心概念与原理剖析

在构建单页应用(SPA)时,路由管理是至关重要的一个环节。Vue Router 作为 Vue.js 官方提供的路由管理器,以其简洁、灵活和强大的功能,成为了 Vue.js 开发者的首选。本文将深入探讨 Vue Router 的核心概念、工作原理、高级特性以及常见问题的解决方案,旨在帮助读者全面理解并熟练掌握 Vue Router。

一、 核心概念

在深入了解 Vue Router 的工作原理之前,我们需要先理解几个核心概念:

1.1 什么是路由?

在 Web 开发中,路由是指根据不同的 URL 地址,展示不同的页面内容或执行不同的操作。在传统的 Web 应用中,路由通常由后端服务器处理,根据 URL 的变化重新加载整个页面。而在 SPA 中,路由则由前端 JavaScript 库(如 Vue Router)来管理,通过改变 URL 而不刷新整个页面,实现页面内容的无缝切换。

1.2 什么是 Vue Router?

Vue Router 是 Vue.js 官方的路由管理器。它和 Vue.js 的核心深度集成,让构建单页面应用变得易如反掌。Vue Router 提供了以下核心功能:

  • 嵌套路由/视图映射: 允许将复杂的页面结构映射到多层嵌套的路由配置中。
  • 模块化的、基于组件的路由配置: 将路由配置与组件紧密结合,提高代码的可维护性和可读性。
  • 路由参数、查询、通配符: 支持动态路由匹配、查询参数解析以及通配符匹配。
  • 基于 Vue.js 过渡系统的视图过渡效果: 可以方便地为路由切换添加过渡动画效果。
  • 细粒度的导航控制: 提供了编程式导航、导航守卫等功能,实现对导航行为的精确控制。
  • 带有自动激活的 CSS class 的链接: 可以为当前激活的路由链接自动添加 CSS class,方便样式定制。
  • HTML5 历史模式或 hash 模式: 支持两种不同的 URL 模式,以适应不同的部署环境。

1.3 核心组件

Vue Router 主要由以下几个核心组件构成:

  • <router-link>: 用于在应用中创建导航链接的组件。它会被渲染成一个 <a> 标签,并根据 to 属性指定的路径生成相应的 URL。
  • <router-view>: 用于渲染当前路由匹配到的组件的占位符。当 URL 发生变化时,<router-view> 会根据路由配置自动渲染对应的组件。
  • $router: 路由实例对象,包含了路由的配置信息、导航方法等。可以在组件中通过 this.$router 访问。
  • $route: 当前激活的路由对象,包含了当前 URL 的信息、参数、查询参数等。可以在组件中通过 this.$route 访问。

二、 工作原理

Vue Router 的工作原理可以概括为以下几个步骤:

  1. 注册路由插件: 在 Vue.js 应用中,通过 Vue.use(VueRouter) 来安装 Vue Router 插件。这一步会向 Vue.js 全局混入一些组件和属性,如 <router-link><router-view>$router$route

  2. 创建路由实例: 通过 new VueRouter() 创建一个路由实例,并传入一个包含路由配置的对象。路由配置通常是一个数组,每个数组元素代表一个路由规则,包含 pathcomponent 等属性。

  3. 监听 URL 变化: Vue Router 会监听浏览器的 URL 变化事件。在 HTML5 历史模式下,它会监听 popstate 事件;在 hash 模式下,它会监听 hashchange 事件。

  4. 匹配路由规则: 当 URL 发生变化时,Vue Router 会根据当前 URL 在路由配置中查找匹配的路由规则。匹配过程会考虑路由参数、通配符等因素。

  5. 触发导航守卫: 在路由切换过程中,Vue Router 会按照一定的顺序触发一系列的导航守卫。导航守卫可以用来进行权限验证、数据预取、路由重定向等操作。

  6. 渲染组件: 如果路由匹配成功,并且所有导航守卫都允许导航,Vue Router 会将匹配到的组件渲染到 <router-view> 占位符中。

  7. 更新 URL: 如果路由切换成功,Vue Router 会更新浏览器的 URL。在 HTML5 历史模式下,它会使用 history.pushState()history.replaceState() 方法来修改 URL;在 hash 模式下,它会修改 URL 的 hash 部分。

三、 路由配置

路由配置是 Vue Router 的核心,它定义了 URL 与组件之间的映射关系。

3.1 基本配置

一个基本的路由配置如下所示:

```javascript
const routes = [
{ path: '/', component: Home },
{ path: '/about', component: About },
];

const router = new VueRouter({
routes,
});
```

在这个配置中,我们定义了两个路由规则:

  • 当 URL 为 / 时,渲染 Home 组件。
  • 当 URL 为 /about 时,渲染 About 组件。

3.2 动态路由匹配

有时候,我们需要根据 URL 中的一部分动态地匹配路由。例如,我们可能需要一个路由来显示不同用户的个人资料:

javascript
const routes = [
{ path: '/user/:id', component: User },
];

在这个配置中,:id 是一个动态的路由参数。当 URL 为 /user/123 时,User 组件会被渲染,并且可以通过 this.$route.params.id 获取到 123 这个值。

3.3 嵌套路由

嵌套路由允许我们将复杂的页面结构映射到多层嵌套的路由配置中。例如,我们可能有一个用户中心页面,其中包含多个子页面:

javascript
const routes = [
{
path: '/user/:id',
component: User,
children: [
{ path: 'profile', component: UserProfile },
{ path: 'posts', component: UserPosts },
],
},
];

在这个配置中,User 组件是父路由,UserProfileUserPosts 组件是子路由。当 URL 为 /user/123/profile 时,User 组件和 UserProfile 组件都会被渲染。<router-view> 会被嵌套使用,父组件的 <router-view> 渲染子路由匹配到的组件。

3.4 命名路由

命名路由可以为路由规则指定一个名称,方便在代码中引用。

javascript
const routes = [
{
path: '/user/:id',
name: 'user',
component: User,
},
];

<router-link> 中,可以使用 name 属性来指定要跳转到的路由:

vue
<router-link :to="{ name: 'user', params: { id: 123 }}">User</router-link>

3.5 重定向和别名

  • 重定向: 可以将一个 URL 重定向到另一个 URL。

    javascript
    const routes = [
    { path: '/a', redirect: '/b' },
    ];

    当访问 /a 时,会自动跳转到 /b
    也可以重定向到一个命名路由或一个函数。

  • 别名: 可以为一个路由设置多个别名。

    javascript
    const routes = [
    { path: '/b', component: B, alias: ['/b-alias', '/b-alias-2'] }
    ];

    这样,访问/b, /b-alias, /b-alias-2 都会渲染B组件。

四、 导航守卫

导航守卫是 Vue Router 提供的一种强大的机制,用于在路由切换过程中进行权限验证、数据预取、路由重定向等操作。

4.1 导航守卫的类型

Vue Router 提供了多种类型的导航守卫:

  • 全局前置守卫: router.beforeEach
  • 全局解析守卫: router.beforeResolve
  • 全局后置钩子: router.afterEach
  • 路由独享的守卫: beforeEnter (在路由配置中定义)
  • 组件内的守卫:
    • beforeRouteEnter
    • beforeRouteUpdate
    • beforeRouteLeave

4.2 导航守卫的执行顺序

导航守卫的执行顺序如下:

  1. 导航被触发。
  2. 在失活的组件里调用 beforeRouteLeave 守卫。
  3. 调用全局的 beforeEach 守卫。
  4. 在重用的组件里调用 beforeRouteUpdate 守卫 (2.2+)。
  5. 在路由配置里调用 beforeEnter
  6. 解析异步路由组件。
  7. 在被激活的组件里调用 beforeRouteEnter
  8. 调用全局的 beforeResolve 守卫 (2.5+)。
  9. 导航被确认。
  10. 调用全局的 afterEach 钩子。
  11. 触发 DOM 更新。
  12. 调用 beforeRouteEnter 守卫中传给 next 的回调函数,创建好的组件实例会作为回调函数的参数传入。

4.3 导航守卫的参数

导航守卫接收三个参数:

  • to: 即将要进入的目标路由对象。
  • from: 当前导航正要离开的路由对象。
  • next: 一个函数,必须调用该函数来 resolve 这个钩子。执行效果依赖 next 方法的调用参数。
    • next(): 进行管道中的下一个钩子。如果全部钩子执行完了,则导航的状态就是 confirmed (确认的)。
    • next(false): 中断当前的导航。如果浏览器的 URL 改变了 (可能是用户手动或者浏览器后退按钮),那么 URL 地址会重置到 from 路由对应的地址。
    • next('/') 或者 next({ path: '/' }): 跳转到一个不同的地址。当前的导航被中断,然后进行一个新的导航。你可以向 next 传递任意位置对象,且允许设置诸如 replace: truename: 'home' 之类的选项以及任何用在 router-linkto proprouter.push 中的选项。
    • next(error): (2.4.0+) 如果传入 next 的参数是一个 Error 实例,则导航会被终止且该错误会被传递给 router.onError() 注册过的回调。

确保 next 函数在任何给定的导航守卫中都被严格调用一次。它可以出现多于一次,但是只能在所有的逻辑路径都不重叠的情况下,否则钩子永远都不会被解析或报错。

4.4 导航守卫的例子

```javascript
// 全局前置守卫
router.beforeEach((to, from, next) => {
// ...
if (to.meta.requiresAuth && !auth.loggedIn()) {
next({
path: '/login',
query: { redirect: to.fullPath }
})
} else {
next()
}
});

// 路由独享的守卫
const routes = [
{
path: '/foo',
component: Foo,
beforeEnter: (to, from, next) => {
// ...
next();
}
}
]

// 组件内的守卫
const Foo = {
template: ...,
beforeRouteEnter (to, from, next) {
// 在渲染该组件的对应路由被 confirm 前调用
// 不!能!获取组件实例 this
// 因为当守卫执行前,组件实例还没被创建
next(vm => {
// 通过 vm 访问组件实例
})
},
beforeRouteUpdate (to, from, next) {
// 在当前路由改变,但是该组件被复用时调用
// 举例来说,对于一个带有动态参数的路径 /foo/:id,在 /foo/1 和 /foo/2 之间跳转的时候,
// 由于会渲染同样的 Foo 组件,因此组件实例会被复用。而这个钩子就会在这个情况下被调用。
// 可以访问组件实例 this
next();
},
beforeRouteLeave (to, from, next) {
// 导航离开该组件的对应路由时调用
// 可以访问组件实例 this
next();
}
}
```

五、 编程式导航

除了使用 <router-link> 创建 a 标签来定义导航链接,我们还可以借助 router 的实例方法,通过编写代码来实现。

  • router.push(location, onComplete?, onAbort?): 向 history 栈添加一个新的记录,所以,当用户点击浏览器后退按钮时,则回到之前的 URL。
  • router.replace(location, onComplete?, onAbort?):router.push 很像,唯一的不同就是,它不会向 history 添加新记录,而是跟它的方法名一样 —— 替换掉当前的 history 记录。
  • router.go(n): 在 history 记录中向前或者后退多少步,类似 window.history.go(n)

```javascript
// 字符串
router.push('home')

// 对象
router.push({ path: 'home' })

// 命名的路由
router.push({ name: 'user', params: { userId: '123' }})

// 带查询参数,变成 /register?plan=private
router.push({ path: 'register', query: { plan: 'private' }})

// 替换当前页面
router.replace({ path: 'home' })

// 前进或后退
router.go(-1) // 后退一步
router.go(1) // 前进一步
```

六、 进阶主题

6.1 路由懒加载

当打包构建应用时,JavaScript 包会变得非常大,影响页面加载。如果我们能把不同路由对应的组件分割成不同的代码块,然后当路由被访问的时候才加载对应组件,这样就会更加高效。

Vue Router 支持使用动态导入来实现路由懒加载:

```javascript
const Foo = () => import('./Foo.vue')

const routes = [
{ path: '/foo', component: Foo },
];
```
结合 Vue 的异步组件和 Webpack 的代码分割功能,轻松实现路由组件的懒加载。

6.2 过渡效果

Vue Router 与 Vue.js 的过渡系统深度集成,可以方便地为路由切换添加过渡动画效果。

vue
<transition>
<router-view></router-view>
</transition>

可以使用 <transition> 组件包裹 <router-view>,然后使用 Vue.js 的过渡系统提供的 CSS 类名或 JavaScript 钩子来实现过渡效果。

6.3 数据获取

有两种方式可以在导航完成后获取数据:

  • 导航完成之后获取: 先完成导航,然后在接下来的组件生命周期钩子中获取数据。在数据获取期间显示“加载中”之类的指示。
  • 导航完成之前获取: 导航完成前,在路由进入的守卫中获取数据,在数据获取成功后执行导航。

6.4 滚动行为

使用前端路由,当切换到新路由时,想要页面滚到顶部,或者是保持原先的滚动位置,就像重新加载页面那样。 vue-router 能做到,而且更好,它让你可以自定义路由切换时页面如何滚动。

javascript
const router = new VueRouter({
routes: [...],
scrollBehavior (to, from, savedPosition) {
// return 期望滚动到哪个的位置
if (savedPosition) {
return savedPosition
} else {
return { x: 0, y: 0 }
}
}
})

scrollBehavior 方法接收 tofrom 路由对象。第三个参数 savedPosition 当且仅当 popstate 导航 (通过浏览器的 前进/后退 按钮触发) 时才可用。

6.5 路由元信息

可以使用meta字段为路由添加元信息,然后在导航守卫中利用这些信息。
js
const routes = [
{
path: '/posts',
component: Posts,
meta: { requiresAuth: true } //需要登录
}
]

在导航守卫中:
js
router.beforeEach((to, from, next) => {
if (to.matched.some(record => record.meta.requiresAuth)) {
// this route requires auth, check if logged in
// if not, redirect to login page.
if (!auth.loggedIn()) {
next({
path: '/login',
query: { redirect: to.fullPath }
})
} else {
next()
}
} else {
next() // 确保一定要调用 next()
}
})

七、 总结

Vue Router 是构建 Vue.js 单页应用的强大工具。通过理解其核心概念、工作原理、路由配置、导航守卫、编程式导航以及高级特性,我们可以构建出功能丰富、用户体验良好的 Web 应用。希望本文能够帮助你深入理解 Vue Router,并在实际项目中熟练运用。

THE END