后端说,单页面SPA和前端路由是怎么回事

没有请求的路由

在传统开发中,浏览器点击一个超链接,就会像后端web服务器发送一个html文档请求,然后页面刷新。但开始单页面开发后,就完全不同了。

单页面?这个概念难以理解。我用一个js作为整个web应用,然后再这个js中操作dom变化,以此来实现页面变化。这不叫单页面吗?这叫!但不完善,因为这种方法破坏了浏览器自带的导航功能。比如前进,后退。所以单页面前端应用要解决两件事内容变化导航变化。这是现代前端成立的基础。

想必初次接触vue-routernuxt的人很多对前端路由困惑。明明浏览器地址栏的链接变了,为什么浏览器却没有发送请求出去?至少我是很疑惑的。

这要归功于一个浏览器API,History API。学过wpf的人可能对这玩意不陌生,因为wpf也可以借助导航开发浏览器式应用程序。

导航

导航这种理念包括如下几种功能

  • history.back()
    后退到上一个页面

  • history.forward()
    前进到下一个页面

  • history.go(-2)
    跳转到前两个页面

但下面这三个方法才是实现单页面的关键。因为调用这三个api设置location不会引起浏览器向服务器发送页面请求

  • history.pushState(data, title, url)
  • history.popState()
  • history.replaceState(data, title, url)

history导航是一个栈,这是用来操作栈的方法,入栈、出栈、更新栈顶元素。只不过这个栈里面存放的是页面相关信息。最重要的是pushState,其他的可以暂时不管,也不影响使用。

还有一个关键的,当点击导航浏览器前进和后退按钮,会触发事件window.onpopstate。在这里,我们用js读取导航栈中的信息,并操作dom。这解决了和浏览器导航集成的问题。

这些 API 的主要目的是支持像单页应用这样的网站,它们使用 JavaScript API(如 fetch())来更新页面的新内容,而不是加载整个新页面。

其实到这里,单页面基实现的本原理已经清楚了。

实现一个简单的单页面应用

容器

单页面应用需要一个容器,这里我使用一个div作为页面的容器。

<div id="app"></div> 

实现页面

页面由模板js代码组成。为了方便书写,各自放在一个script标签中。在模板中声明页面结构,用type="text/html"属性,使得我们可以获得语法感知的提示。然后再定义脚本,其实就是一个函数。在其中读取模板,请求数据,然后渲染页面到容器中

<!-- 模板 --> 	<script type="text/html" id="page1_html"> 		<h1>首页</h1> 		<h2>这是第一个页面</h2> 		<div id="content"></div> 		<button style="background-color: lightcoral;" onclick="route.routeTo('/page2')">跳转到关于页面</button> 	</script> <!-- 脚本 --> 	<script id="page1_js"> 		function loadPage1(){ 			//把模板页面替换进容器 			document.getElementById("app").innerHTML=document.getElementById("page1_html").innerHTML; 			//取数据然后生成内容,实际可能有ajax和fetch请求 			var data={ 				text:"这是使用js生成的内容", 				id:1 			}; 			document.getElementById("content").innerText=JSON.stringify(data); 		} 	</script> 

前端路由调度

光有模板和脚本不行,我们还需要一个调度算法,用来调用页面渲染函数、更新导航。就是所谓的前端路由功能了。为了便于观察,我把声明的页面放在一个对象中,这就形成了路由表,方便搜索。当然,不要这个也是可以的,可以手动调用脚本渲染函数loadPage1

const route={     page:[         {             url:"/page1",             module:loadPage1         },         {             url:"/page2",             module:loadPage2         }     ] } 

有了路由表之后,就可以添加调度算法,根据传入的url,寻找到对应的对象,添加到导航栈中,然后调用脚本渲染函数loadPageXXX

const route={     routeTo:(url)=>{         var page=route.page.find(r=>r.url==url);         if(page==null){             alert("文件不存在");         }         else{             if(window.location.pathname==url)return;             history.pushState(page.url,"",page.url);             page.module("这里可以传参数");         }     } } //默认跳转到首页 route.routeTo("/page1"); 

到了这一个,已经实现了单页面。点击跳转按钮,地址栏会变,页面也会变。但有一个问题,点击浏览器导航按钮不管用。这是因为我们还没监听popstate事件处理这个操作。

因为点击导航按钮,地址栏会变,但页面渲染什么内容?这需要我们去处理。所以在这个事件中,我们根据url,从路由表中找到页面,然后渲染出来。

// 处理前进与后退         window.addEventListener("popstate",(e)=>{             var page=route.page.find(r=>r.url==e.state);             if (page) {                 page.module("这里可以传参数");             }         }) 

效果

可以看到,切换页面时,地址栏变了,但并没有网络请求发出

后端说,单页面SPA和前端路由是怎么回事

完整代码

<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head>     <meta charset="UTF-8">     <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">     <title>SPA页面</title> </head> <body>     <div id="app"></div>     <!-- 首页 -->     <script type="text/html" id="page1_html">         <h1>首页</h1>         <h2>这是第一个页面</h2>         <div id="content"></div>         <button style="background-color: lightcoral;" onclick="route.routeTo('/page2')">跳转到关于页面</button>     </script>     <script id="page1_js">         function loadPage1(){             //把模板页面替换进容器             document.getElementById("app").innerHTML=document.getElementById("page1_html").innerHTML;             //取数据然后生成内容,实际可能有ajax和fetch请求             var data={                 text:"这是使用js生成的内容",                 id:1             };             document.getElementById("content").innerText=JSON.stringify(data);         }     </script>      <!-- 关于页 -->     <script type="text/html" id="page2_html">         <h1>关于</h1>         <h2>这是第二个页面</h2>         <div id="content"></div>         <button style="background-color: lightgreen;" onclick="route.routeTo('/page1')">跳转到首页</button>     </script>     <script id="page2_js">         function loadPage2(){             //把模板页面替换进容器             document.getElementById("app").innerHTML=document.getElementById("page2_html").innerHTML;             //取数据然后生成内容,实际可能有ajax和fetch请求             var data={                 text:"假设这里是网站信息",                 id:2             };             document.getElementById("content").innerText=JSON.stringify(data);         }     </script>          <!-- 调度 -->     <script>         const route={             page:[                 {                     url:"/page1",                     module:loadPage1                 },                 {                     url:"/page2",                     module:loadPage2                 }             ],             routeTo:(url)=>{                 var page=route.page.find(r=>r.url==url);                 if(page==null){                     alert("文件不存在");                 }                 else{                     if(window.location.pathname==url)return;                     history.pushState(page.url,"",page.url);                     page.module("这里可以传参数");                 }             }         }         // 处理前进与后退         window.addEventListener("popstate",(e)=>{             var page=route.page.find(r=>r.url==e.state);             if (page) {                 page.module("这里可以传参数");             }         })         //默认跳转到首页         route.routeTo("/page1");     </script> </body> </html> 

结语

从上面的实现中,你们也能看到,单页面应用就是把整个应用程序发送到浏览器,在浏览器里面去运行这个程序。所以相比与一个html文件,一旦应用上规模,体积也相应的会很大。这就牵扯出chunk,把应用分块的概念。第一次请求的时候只把调度部分、首页以及相关几个页面传入到浏览器,后续请求到了没有传输的页面时,再把后续文件传输过来。

由于我们的页面都是在一个网页中,本质上是传输了一个web服务器到浏览器中,在导航时,由js控制渲染。所以过渡效果、过滤器、请求管道、中间件、web服务器具有的东西在网页中实现也就有了可能。

但单页面应用SPA,这个web服务器一切都要归功于浏览器提供的那个关键的功能,History API

当然,这里还没有处理复制一个url到新标签页打开的功能。但这其实很简单,就是首次跳转根据location来调用route.routeTo("地址栏的url")

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