解释 Vue Router 源码中导航守卫的 Promise 化处理，以及它们如何通过链式调用控制导航流程。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位同学，晚上好！今天咱们来聊聊 Vue Router 源码里那些让人又爱又恨的导航守卫，特别是它们是怎么被“Promise化”的，以及这“Promise链”又是怎么控制咱们页面跳转的。这玩意儿初看有点绕，但理解了之后，你会发现 Vue Router 这套机制设计得那叫一个优雅！

一、导航守卫：页面跳转的“保安”

首先，咱们得明确啥是导航守卫。简单来说，它们就像页面跳转过程中的“保安”，负责检查当前用户是否有权限访问某个页面，或者在页面跳转前后做一些其他的事情。Vue Router 提供了三种全局守卫、路由独享守卫和组件内的守卫，它们分别作用于不同的范围。

全局守卫：作用于整个应用的所有路由，包括 beforeEach、beforeResolve 和 afterEach。
路由独享守卫：只作用于单个路由配置，如 beforeEnter。
组件内的守卫：定义在组件内部，如 beforeRouteEnter、beforeRouteUpdate 和 beforeRouteLeave。

这些守卫函数都有一些共同点：

它们都接受三个参数：to（目标路由对象）、from（当前路由对象）和 next（一个函数，用于控制导航流程）。
它们都必须调用 next() 函数来“放行”或“中断”导航。

二、Promise 化的必要性：解决异步问题

问题来了，这些守卫函数往往需要执行一些异步操作，比如从服务器获取用户权限、记录页面访问日志等等。如果这些异步操作没有完成，就直接调用 next() 函数，可能会导致一些不可预料的错误。

举个例子：

router.beforeEach((to, from, next) => {
  // 模拟异步获取用户权限
  setTimeout(() => {
    const hasPermission = Math.random() > 0.5; // 随机权限
    if (hasPermission) {
      console.log("允许访问", to.path);
      next(); // 放行
    } else {
      console.log("拒绝访问", to.path);
      next('/login'); // 重定向到登录页
    }
  }, 500);
});

在这个例子中，setTimeout 模拟了一个异步操作。如果直接调用 next()，可能会导致导航在权限验证完成之前就发生了，这显然是不行的。

为了解决这个问题，Vue Router 将导航守卫函数“Promise化”了。这意味着，你可以返回一个 Promise 对象，然后在 Promise 的 resolve 或 reject 中调用 next() 函数。

三、Promise 化的实现：_guardComponent 函数

在 Vue Router 的源码中，有一个叫做 _guardComponent 的函数，它负责将组件内的守卫函数 Promise 化。咱们简化一下这个函数的逻辑：

function _guardComponent(guards, to, from, next) {
  if (!guards || !guards.length) {
    return next();
  }

  let index = -1;
  function step(index) {
    index++;
    if (index >= guards.length) {
      return next();
    }

    const guard = guards[index];
    let res;
    try {
      res = guard(to, from, (nextArg) => {
        if (typeof nextArg === 'undefined') {
          step(index); // 继续下一个守卫
        } else {
          next(nextArg); // 中断导航
        }
      });
    } catch (err) {
      return next(err);
    }

    if (res && typeof res.then === 'function') {
      res.then(() => step(index)).catch(err => next(err));
    } else if (res !== undefined) {
      next(res);
    } else {
      step(index);
    }
  }

  step(-1);
}

这个函数接收一个守卫函数数组 guards，以及 to、from 和 next 参数。它的核心逻辑是：

递归调用 step 函数：step 函数负责依次执行 guards 数组中的守卫函数。
处理守卫函数的返回值：
- 如果守卫函数返回 undefined，则继续执行下一个守卫函数。
- 如果守卫函数返回一个 Promise 对象，则等待 Promise 对象 resolve 后再执行下一个守卫函数，如果 reject 则中断导航。
- 如果守卫函数返回其他值（比如字符串），则中断导航，并将该值作为 next() 函数的参数。
处理错误：如果守卫函数执行过程中发生错误，则中断导航，并将错误传递给 next() 函数。

通过这种方式，_guardComponent 函数将一系列守卫函数串联成了一个 Promise 链，确保它们按照顺序执行，并且能够正确处理异步操作和错误。

四、导航流程的控制：next() 函数的威力

next() 函数是导航守卫中最重要的一个参数，它负责控制导航流程。next() 函数可以接受以下参数：

无参数：表示放行，继续执行下一个守卫函数或者完成导航。
false：中断导航。
一个路由对象或路由地址：重定向到指定的路由。
一个 Error 实例：中断导航，并将错误传递给全局的错误处理函数。

通过调用 next() 函数，导航守卫可以灵活地控制导航流程，实现各种复杂的业务逻辑。

五、Promise 链的构建：runQueue 函数

Vue Router 源码中还有一个叫做 runQueue 的函数，它负责将一系列异步函数（包括全局守卫、路由独享守卫和组件内的守卫）串联成一个 Promise 链。咱们也简化一下这个函数的逻辑：

function runQueue(queue, fn, cb) {
  let index = -1;
  function step(index) {
    index++;
    if (index >= queue.length) {
      return cb();
    }
    let hook = queue[index];
    try {
      fn(hook, () => {
        step(index + 1);
      });
    } catch (error) {
      cb(error);
    }

  }
  step(-1);
}

这个函数接收一个函数数组 queue，一个处理函数 fn，以及一个回调函数 cb。它的核心逻辑是：

递归调用 step 函数：step 函数负责依次执行 queue 数组中的函数。
调用 fn 函数处理每个函数：fn 函数接收一个函数和一个 next 函数作为参数，它负责执行该函数，并将 next 函数传递给该函数。
处理错误：如果函数执行过程中发生错误，则调用 cb 函数，并将错误传递给它。

runQueue 函数通过递归调用 step 函数，将一系列异步函数串联成了一个 Promise 链，确保它们按照顺序执行，并且能够正确处理错误。

六、导航守卫的执行顺序

了解了 _guardComponent 和 runQueue 函数之后，咱们再来看看导航守卫的执行顺序。Vue Router 的导航流程大致如下：

离开守卫（beforeRouteLeave）：在当前路由对应的组件中执行。
全局 beforeEach 守卫：按照注册顺序执行。
路由独享 beforeEnter 守卫：如果目标路由配置了 beforeEnter 守卫，则执行它。
组件内的 beforeRouteEnter、beforeRouteUpdate 守卫：在目标路由对应的组件中执行。
解析守卫（beforeResolve）：按照注册顺序执行。
后置钩子（afterEach）：在导航完成后执行。

在这些守卫函数中，beforeRouteEnter 有一些特殊之处。由于它是在组件创建之前执行的，因此它无法访问组件实例 this。为了解决这个问题，Vue Router 提供了一个回调函数 next，你可以在 next 函数中访问组件实例。

七、代码示例：一个完整的导航守卫流程

为了更好地理解导航守卫的 Promise 化处理，咱们来看一个完整的代码示例：

// App.vue
<template>
  <div id="app">
    <router-view />
  </div>
</template>

<script>
export default {
  name: 'App'
};
</script>

// Home.vue
<template>
  <div>
    <h1>Home Page</h1>
    <button @click="goToAbout">Go to About</button>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  beforeRouteEnter (to, from, next) {
    // 在组件创建之前执行，无法访问 `this`
    console.log('Home beforeRouteEnter');
    next(vm => {
      // 通过 `vm` 访问组件实例
      console.log('Home beforeRouteEnter - vm', vm);
    });
  },
  beforeRouteUpdate (to, from, next) {
    // 在当前路由改变，但是该组件被复用时调用
    console.log('Home beforeRouteUpdate');
    next();
  },
  beforeRouteLeave (to, from, next) {
    // 导航离开该组件的对应路由时调用
    console.log('Home beforeRouteLeave');
    next();
  },
  methods: {
    goToAbout() {
      this.$router.push('/about');
    }
  }
};
</script>

// About.vue
<template>
  <div>
    <h1>About Page</h1>
    <button @click="goToHome">Go to Home</button>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  beforeRouteEnter (to, from, next) {
    // 在组件创建之前执行，无法访问 `this`
    console.log('About beforeRouteEnter');
    next(vm => {
      // 通过 `vm` 访问组件实例
      console.log('About beforeRouteEnter - vm', vm);
    });
  },
  beforeRouteUpdate (to, from, next) {
    // 在当前路由改变，但是该组件被复用时调用
    console.log('About beforeRouteUpdate');
    next();
  },
  beforeRouteLeave (to, from, next) {
    // 导航离开该组件的对应路由时调用
    console.log('About beforeRouteLeave');
    next();
  },
  methods: {
    goToHome() {
      this.$router.push('/home');
    }
  }
};
</script>

// router/index.js
import Vue from 'vue'
import VueRouter from 'vue-router'
import Home from '../components/Home.vue'
import About from '../components/About.vue'

Vue.use(VueRouter)

const routes = [
  {
    path: '/home',
    name: 'Home',
    component: Home,
    beforeEnter: (to, from, next) => {
      console.log('Route Home beforeEnter');
      next();
    }
  },
  {
    path: '/about',
    name: 'About',
    component: About,
    beforeEnter: (to, from, next) => {
      console.log('Route About beforeEnter');
      next();
    }
  }
]

const router = new VueRouter({
  mode: 'history',
  base: process.env.BASE_URL,
  routes
})

router.beforeEach((to, from, next) => {
  console.log('Global beforeEach');
  next();
})

router.afterEach((to, from) => {
  console.log('Global afterEach');
})

export default router

在这个例子中，咱们定义了两个页面：Home 和 About。每个页面都定义了 beforeRouteEnter、beforeRouteUpdate 和 beforeRouteLeave 守卫。同时，咱们还在路由配置中定义了 beforeEnter 守卫，以及全局的 beforeEach 和 afterEach 守卫。

当你点击 Home 页面上的 "Go to About" 按钮时，或者点击 About 页面上的 "Go to Home" 按钮时，你可以在控制台中看到导航守卫的执行顺序。

八、总结

总的来说，Vue Router 通过 Promise 化处理导航守卫，解决了异步操作带来的问题。_guardComponent 函数负责将组件内的守卫函数 Promise 化，runQueue 函数负责将一系列异步函数串联成一个 Promise 链。next() 函数则负责控制导航流程。

理解了这些机制，你就可以更好地利用 Vue Router 的导航守卫，实现各种复杂的业务逻辑，比如：

权限控制：根据用户的角色，限制他们访问某些页面。
页面访问统计：记录用户的页面访问行为。
页面缓存：在页面离开时，缓存页面的状态，以便下次访问时快速恢复。
滚动位置管理：在页面跳转时，保存和恢复滚动位置。

希望今天的讲座能够帮助你更好地理解 Vue Router 的导航守卫机制。下次再见！

附录：导航守卫的执行顺序表格

阶段	守卫函数	位置	说明
离开	`beforeRouteLeave`	组件内部	导航离开当前组件对应的路由时调用。
全局	`beforeEach`	router实例	全局前置守卫，按照注册顺序执行。
路由独享	`beforeEnter`	路由配置	路由独享守卫，只在进入特定路由时调用。
组件内部	`beforeRouteEnter`	组件内部	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`，因为导航确认前，组件实例还没被创建。
组件内部	`beforeRouteUpdate`	组件内部	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 `/foo/:id` 的路由，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。而这个钩子会在这种情况下被调用。因为在这种情况发生的时候，组件已经挂载好了，所以可以访问 `this`。
全局	`beforeResolve`	router实例	全局解析守卫，在所有组件内守卫和路由独享的 `beforeEnter` 守卫执行完后调用。
全局	`afterEach`	router实例	全局后置钩子，在导航完成后调用。

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