為了讓 SPA (Single Page Application) 單一頁面應用程式能夠實現轉跳頁面的效果，各個 SPA 前端開發框架都包含了路由功能，這樣的路由功能非常的實用，這篇我們用不到 100 行的 TypeScript 來建立自己的路由功能。
我們可以想像要做一個網頁版的路由器，那麼路由器基本上有 3 個組成元素：
- 路由表
- 設定路由表的動作
- 執行路由行為
基礎設定
在建立路由器的之前，先處理一下所需要的設定屬性。
要在瀏覽器中使用 JavaScript 操作路由有兩種做法，第一種是使用 window.history 這隻操控瀏覽器歷史紀錄的 API 來達成，另一種則是使用 window.location 來控制當前頁面的變化，通常這種會被稱為 hash tag 模式。
但其實不管是用 window.history 還是 window.location，兩者都是使用 URL 錨點的方式，也就是使用 # 來作為路由值的辨識。
window.history和window.location的差別是，前者使用瀏覽器歷史紀錄來操作轉跳動作，後者則是使用瀏覽器轉址的方式來處理。
因此在建立我們的路由器時，需要指定是使用哪種模式，所以先建立以下程式碼：
// 路由模式
const enum RouterMode {
// 使用瀏覽器的 window.history API
History,
// 使用 # 辨別路由
Hash
}
// 路由器設定選項
interface Options {
// 設定要使用 Hash 或 History 模式
mode: RouterMode;
// 使用 History 模式時，設定應用程式的根路徑在哪裡
root: string;
}
而路由表的內容會是一筆一筆的路由資訊，這路由資訊主要需要紀錄兩個值，路由網址路徑和訪問到該路由時要執行的動作，建立以下程式碼：
// 路由值
interface Route {
// 路由網址路徑
path: string;
// 要執行的動作
action: Function;
}
路由器
這個 Router 路由器類別會根據所提供的路由器設定選項來建立路由器實體，同時在底下內部建立空的路由表，並且提供操作路由表及執行路由的動作，程式碼如下：
class Router {
// 路由表
routes: Route[] = [];
// 路由器設定選項
private options: Options;
// 目前的路由值
private current: string;
// 監聽器
private listener: any;
constructor(options: Options) {}
// 增加路由設定至路由表，path 是路由網址路徑，action 要執行的動作
add(path: string, action: Function): Router {}
// 刪除路由表中的路由設定，path 是路由網址路徑
remove(path: string): Router {}
// 清空路由表
flush(): Router {}
// 轉跳到指定路由值
navigate(path: string = ''): Router {}
// 執行路由行為
action = () => {};
}
路由器動作的部分我們一個個來實做，先來處理關於路由表的操作，動作相當簡單，基本上就是修改 routes 這個路由表屬性值。
// 增加路由設定至路由表，path 是路由網址路徑，action 要執行的動作
add(path: string, action: Function): Router {
this.routes.push({ path, action });
return this;
}
// 刪除路由表中的路由設定，path 是路由網址路徑
remove(path: string): Router {
this.routes = [...this.routes.filter(r => r.path === path)];
return this;
}
// 清空路由表
flush(): Router {
this.routes = [];
return this;
}
再來處理路由器遇到路由值的動作，這邊我們先實作一個方法讓我們的路由器可以使用 navigate() 來轉跳頁面，這裡就會根據你所設定的路由模式來做處理。
其實用
window.history還是window.location沒有太大差別，效果都一樣，但我偏好用window.location語意比較清晰，所以如果要再精簡程式碼，我會把window.history拿掉。
// 轉跳到指定路由值
navigate(path: string = ''): Router {
if (this.options.mode === RouterMode.History) {
window.history.pushState(null, null, `${this.options.root}#${this.clearSlashes(path)}`);
} else {
window.location.href = `${window.location.href.replace(/#(.*)$/, '')}#${path}`;
}
return this;
}
// 移除路由網址前後的 / 字符
private clearSlashes(path: string): string {
return path
.toString()
.replace(/\/$/, '')
.replace(/^\//, '');
}
最後這個動作是路由器的重點，當路由發生變化的時候，執行路由器執行此方法，然後觸發該路由在路由表中註冊的動作。
// 執行路由行為
action = () => {
const fragment = window.location.hash.slice(2); // 取得路由值
if (this.current === fragment) return; // 路由沒變化則直接跳出
this.current = fragment;
this.routes.some(route => { // 檢查路由表中是否有符合條件的路由值
if (fragment.match(route.path)) {
route.action.apply({}, []); // 執行所註冊的路由動作
return true;
}
return false;
});
};
請注意，這裡使用 Array.some() 的方法來檢查路由表，因此路由表的順序是很重要的，會依序從陣列的索引 0 開始，一路檢查到最後，中間如果有符合條件的路由，就會執行所註冊的動作，然後後面的路由設定就直接忽略了。
這裡用到
window.location.hash這組比較新一點的 API，請參考 Can I Use 網站看他相於那些瀏覽器。
監聽路由
完成路由器的實作之前，有個問題要先解決，那就是路由器如何持續監聽路由的變化？
這點我們可以使用 setInterval()，設定路由器每隔一段時間就去查看路由是否有變化，如果發生變化，就執行路由動作，這行為我們包在 activateRouterListening() 中，並設定每 100 ms 就去檢查一次。
根據人類反應極限統計，人的反應約在 200 - 250 ms，所以其實設定 200 ms 檢查一次就差不多了。
啟動監聽的時機就在路由器初始化 constructor() 的時候，就開始執行。
constructor(options: Options) {
this.options = options;
this.activateRouterListening();
}
// 啟動路由器監聽
private activateRouterListening() {
clearInterval(this.listener);
const listenInterval = 100;
this.listener = setInterval(this.action, listenInterval);
}
範例
使用方式相當簡單，建立一個路由器，然後使用路由器的 add() 方法，逐一添加路由資訊即可。
const router = new Router({
mode: RouterMode.Hash,
root: '/'
});
router
.add('home', () => {
console.log(`In home page (${window.location.hash})`);
})
.add('', () => {
console.log(`Using general route controller (${window.location.hash})`);
})
.navigate('home');
完整的
Router以及範例程式碼請參考 poychang/url-navigate-web-app。
後記
基本上在開發網站系統的時候，還是優先使用前端開發框架所提供的路由機制，但透過這次實作，可以更加了解路由機制背後的基本行為，或許應用在小型前端專案也是可行的。
參考資料：
