写在前面
现在的前端应用很多都是单页应用。路由对于单页应用来说，是一个重要的组成部分。本系列文章将讲解前端路由的实现原理。这是系列文章的第三篇：React-Router源码解析。
本文不会再介绍路由的基本原理，而是会结合React-Router的源码，探索一下路由和React是如何结合的。
示例代码
本文所用的React-Router的版本为：5.1.2，react版本为：16.12.0
我们用官方最简单的代码示例来分析一下React-Router的源码。
import { BrowserRouter as Router, Switch, Route, Link} from "react-router-dom"; export default function App() { return ( <Router> <div> <nav> <ul> <li> <Link to="/">Home</Link> </li> <li> <Link to="/about">About</Link> </li> <li> <Link to="/users">Users</Link> </li> </ul> </nav> {/* A <Switch> looks through its children <Route>s and renders the first one that matches the current URL. */} <Switch> <Route path="/about"> <About /> </Route> <Route path="/users"> <Users /> </Route> <Route path="/"> <Home /> </Route> </Switch> </div> </Router> );} function Home() { return <h2>Home</h2>;} function About() { return <h2>About</h2>;} function Users() { return <h2>Users</h2>;}
初次渲染
下面依次对 BrowserRouter、Switch、Route、Link进行解析。
BrowserRouter
import { Router } from 'react-router'; ..._this.history = createBrowserHistory(_this.props); ... _proto.render = function render() { return React.createElement(Router, { history: this.history, children: this.props.children });};
其中，Router来自react-router这个库，是react路由的核心组件，其内部维护了一个state。当页面的路由发生变化时，会更新state的location值，从而触发react的re-render。
/*interface Location<S = LocationState> { pathname: Pathname; search: Search; state: S; hash: Hash; key?: LocationKey;} */ _this.state = { location: props.history.location }
props.history，是createBrowserHistory这个函数生成的，createBrowserHistory是来自history这个package，返回了一个对象：
// 请记住这个history对象var history = { length: globalHistory.length, action: 'POP', location: initialLocation, createHref: createHref, push: push, replace: replace, go: go, goBack: goBack, goForward: goForward, block: block, listen: listen};return history;
Router组件渲染时，会将上述的方法、对象，传递给需要的childern组件。传递是通过 context 完成的。Router会在childern外包一层 Router.Provider，来提供history对象等信息。
// 这里的 context.Provider 是一个组件。使用的是 mini-create-react-context 这个 package。参考React.createContext _proto.render = function render() { return React.createElement(context.Provider, { children: this.props.children || null, value: { history: this.props.history, location: this.state.location, match: Router.computeRootMatch(this.state.location.pathname), staticContext: this.props.staticContext } });};
Switch
... _proto.render = function render() { var _this = this; return React.createElement(context.Consumer, null, function (context) { !context ? process.env.NODE_ENV !== "production" ? invariant(false, "You should not use <Switch> outside a <Router>") : invariant(false) : void 0; var location = _this.props.location || context.location; var element, match; // We use React.Children.forEach instead of React.Children.toArray().find() React.Children.forEach(_this.props.children, function (child) { if (match == null && React.isValidElement(child)) { element = child; var path = child.props.path || child.props.from; match = path ? matchPath(location.pathname, _extends({}, child.props, { path: path })) : context.match; } }); return match ? React.cloneElement(element, { location: location, computedMatch: match }) : null; }); };
Switch 会找到第一个匹配当前路由的Route，来进行渲染。Switch会在childern外面包一层Router.Comsumer。这个是为了通过context，拿到外层Router组件传递的history对象相关信息传递给Route组件。
Route
Route组件的逻辑也很好理解，首先是通过Router.Consumer拿到history对象等相关信息，经过一些处理后，在children外面包一层Router.Provider, 然后渲染children。之所以要包一层，我理解是为了供children中的Link组件等消费。来看代码：
... proto.render = function render() { var _this = this; return React.createElement(context.Consumer, null, function (context$1) { !context$1 ? process.env.NODE_ENV !== "production" ? invariant(false, "You should not use <Route> outside a <Router>") : invariant(false) : void 0; var location = _this.props.location || context$1.location; var match = _this.props.computedMatch ? _this.props.computedMatch // <Switch> already computed the match for us : _this.props.path ? matchPath(location.pathname, _this.props) : context$1.match; var props = _extends({}, context$1, { location: location, match: match }); var _this$props = _this.props, children = _this$props.children, component = _this$props.component, render = _this$props.render; // Preact uses an empty array as children by // default, so use null if that's the case. if (Array.isArray(children) && children.length === 0) { children = null; } return React.createElement(context.Provider, { value: props }, props.match ? children ? typeof children === "function" ? process.env.NODE_ENV !== "production" ? evalChildrenDev(children, props, _this.props.path) : children(props) : children : component ? React.createElement(component, props) : render ? render(props) : null : typeof children === "function" ? process.env.NODE_ENV !== "production" ? evalChildrenDev(children, props, _this.props.path) : children(props) : null); }); ...
Link
Link组件最终会render一个包裹着Router.Consumer的LinkAnchor组件。Router.Consumer是为了获取外层Router组件的history对象等信息，LinkAnchor绑定了特殊的点击跳转逻辑的<a/>标签。这里先不展开了。
小结
初次渲染后，示例代码会形成下面这样的组件树：
分析了这么久，可以发现 ：react-router-dom 主要的逻辑是处理history对象在整个react应用中的传递以及children的渲染等。history对象的传递是通过context完成的。history对象是由history 这个package中的createBrowserHistory函数生成的。而真正处理路由的核心逻辑, 是在 history 这个package中。
下面，我们来看看点击Link后，会发生什么？
点击Link
点击link后，最终会调用到history对象中的方法来进行路由的切换。
function navigate() { var location = resolveToLocation(to, context.location); // 这里的history，就是 createBrowserHistory 方法生成，并且在react组件树中传递的对象 var method = replace ? history.replace : history.push; method(location);}
下面，进入history中的逻辑：
var href = createHref(location);var key = location.key, state = location.state; if (canUseHistory) { // 调用window.history.pushState globalHistory.pushState({ key: key, state: state }, null, href); if (forceRefresh) { window.location.href = href; } else { var prevIndex = allKeys.indexOf(history.location.key); var nextKeys = allKeys.slice(0, prevIndex + 1); nextKeys.push(location.key); allKeys = nextKeys; // 更新状态。注意，这里的setState可不是react中的setState setState({ action: action, location: location }); }}
我们来看下history中的setState干了什么：
function setState(nextState) { // 更新history对象 _extends(history, nextState); history.length = globalHistory.length; // 通知订阅者，history已更新。控制react组件重新渲染的关键就在这里 transitionManager.notifyListeners(history.location, history.action);}
其实，在Router组件初始化的时候，就监听了history的更新，下面是Router组件的代码：
... // 这里的history.listen是history对象提供的方法，用于监听页面history的更新。 _this.unlisten = props.history.listen(function (location) { if (_this._isMounted) { _this.setState({ location: location }); } else { _this._pendingLocation = location; } }); ...
可以看到，Router组件监听了history的更新。当页面的history更新时，会调用Router组件的setState，从而完成页面的re-render。
总结
hashHistory的逻辑与BrowserHistory的逻辑类似，本文就不再继续展开了，
到这里，可以简单总结一下，整个react-router的实现思路是：
使用一个第三方的、框架无关的history对象来控制页面的路由变化逻辑。在react侧，使用context来传递history对象，保证路由组件中可以访问到history对象、方便控制路由，并且将history对象与业务组件隔离。使用发布订阅模式，解耦了页面路由的更新与react的更新。
在我们自己的业务组件中，无法直接访问到history对象。如果想直接访问到history对象，可以使用withRouter这个HOC。
写在后面
前端路由系列文章算是告一段落了。本系列文章从最基本的路由原理讲起，到框架的路由实现结束，还算符合预期。不过路由中还涉及到不少的知识点 以及一些高级的功能（比如 keep-alive），值得继续研究。
