解释 Vue Router 源码中路由匹配 (Route Matching) 的实现，包括动态路由参数和嵌套路由的解析。

Vue Router 源码探秘：路由匹配的艺术

各位观众，晚上好！今天咱们来聊聊 Vue Router 的核心之一：路由匹配。这玩意儿听起来高大上，其实就是个 “找对象” 的过程，router 负责帮你把 URL 和对应的组件 “配对”。

咱们先从最简单的开始，然后一步步深入到动态路由参数和嵌套路由，最后看看源码里是怎么把这些“配对”逻辑实现的。

1. 路由表：相亲网站

首先，得有个地方存放所有可能的 “对象” 信息，也就是路由配置。Vue Router 用一个路由表来存储这些信息。

// 路由配置示例
const routes = [
  {
    path: '/',
    component: Home
  },
  {
    path: '/about',
    component: About
  },
  {
    path: '/user/:id', // 动态路由参数
    component: User
  },
  {
    path: '/post',
    component: Post,
    children: [
      {
        path: ':postId',
        component: PostDetail
      }
    ]
  }
]

这个 routes 数组就是我们的“相亲网站”——路由表，每一项都描述了一个路由规则，包括路径 (path) 和对应的组件 (component)。

2. 路由匹配：红娘上岗

当用户在浏览器地址栏输入 URL，或者点击 <router-link> 组件时，router 就要开始工作了，它会遍历路由表，找到和当前 URL 匹配的路由规则。这个过程就是路由匹配。

这个过程，可以比作“红娘上岗”，帮助你找到最合适的“对象”。

2.1 精确匹配

最简单的匹配方式是精确匹配，例如：

• 如果 URL 是 /，那么就匹配 path: '/' 的路由。
• 如果 URL 是 /about，那么就匹配 path: '/about' 的路由。

这就像红娘说：“这位小伙子，身高1米8，爱好打篮球，看看有没有符合条件的姑娘？”

2.2 动态路由参数

但是，如果我们需要根据 URL 中的参数来显示不同的内容，比如 /user/123、/user/456，怎么办呢？ 这时候就要用到动态路由参数。

在路由配置中，我们用 : 开头的字符串来表示动态路由参数，例如：path: '/user/:id'。

当 URL 是 /user/123 时，router 会把 123 提取出来，作为 id 参数的值，传递给 User 组件。

这就像红娘说：“这位小伙子，喜欢旅行，去过的地方有：北京、上海、广州……，看看有没有喜欢旅行的姑娘，最好也去过这些地方！”

2.3 嵌套路由

有时候，我们需要在同一个页面中显示不同的内容，例如在 Post 组件中显示不同的文章详情。这时候就要用到嵌套路由。

在路由配置中，我们可以使用 children 属性来定义嵌套路由，例如：

{
  path: '/post',
  component: Post,
  children: [
    {
      path: ':postId',
      component: PostDetail
    }
  ]
}

当 URL 是 /post/123 时，router 会先匹配到 path: '/post' 的路由，然后继续在 Post 组件的 children 中查找匹配的路由，最终匹配到 path: ':postId' 的路由。

这就像红娘说：“这位小伙子，条件不错，但是要求也比较高，看看有没有符合条件的姑娘，最好还要符合他父母的要求！”

3. 源码解析：createRouteMatcher 和 resolve 函数

现在，让我们深入到 Vue Router 的源码，看看它是如何实现路由匹配的。

在 Vue Router 的源码中，有两个关键的函数：createRouteMatcher 和 resolve。

• createRouteMatcher 函数负责将路由配置转换为一个路由匹配器，它会将路由配置中的 path 转换为正则表达式，方便进行匹配。
• resolve 函数负责根据当前的 URL 和路由表，找到匹配的路由记录。

3.1 createRouteMatcher 函数

createRouteMatcher 函数主要做以下几件事：

1. 扁平化路由表: 将嵌套的路由配置扁平化为一个数组，方便后续的匹配。
2. 编译路由路径: 将路由路径转换为正则表达式，用于匹配 URL。
3. 创建路由记录: 为每个路由配置创建一个路由记录，包含路由的各种信息，如 path、component、meta 等。

下面是 createRouteMatcher 函数的简化版代码：

function createRouteMatcher(routes) {
  const routeRecords = [];

  function addRoute(route, parent) {
    const record = {
      path: route.path,
      component: route.component,
      meta: route.meta || {},
      parent,
      children: [],
      regex: compileRouteRegex(route.path), // 将 path 编译成正则表达式
      score: computeScore(route.path, parent) //计算优先级
    };

    if (route.children) {
      route.children.forEach(childRoute => {
        addRoute(childRoute, record);
      });
    }

    routeRecords.push(record);
  }

  routes.forEach(route => {
    addRoute(route, null); // parent 为 null 表示根路由
  });

  return {
    resolve: (location) => resolve(location, routeRecords),
  };
}

compileRouteRegex 函数负责将路由路径转换为正则表达式，例如：

• /about -> /^/about$/
• /user/:id -> /^/user/([^/]+)$/

这个正则表达式可以用来匹配 URL，并提取动态路由参数。

computeScore函数根据路由path和parent路径计算路由的优先级，例如：/user/:id的优先级比/user/profile的优先级低，/user/profile的优先级比/user/的优先级低。

3.2 resolve 函数

resolve 函数负责根据当前的 URL 和路由表，找到匹配的路由记录。

下面是 resolve 函数的简化版代码：

function resolve(location, routeRecords) {
  const matched = [];

  for (const record of routeRecords) {
    const match = record.regex.exec(location.path); // 使用正则表达式匹配 URL
    if (match) {
      matched.push({
        record,
        params: extractParams(match, record), // 提取动态路由参数
      });
    }
  }

  if (!matched.length) {
    return null; // 没有找到匹配的路由
  }

  // 找到优先级最高的路由
  let bestMatch = matched.sort((a, b) => b.record.score - a.record.score)[0];

  const resolved = {
    path: location.path,
    matched: [],
    params: {},
  };

  let current = bestMatch.record;
  while (current) {
    resolved.matched.unshift(current);
    Object.assign(resolved.params, bestMatch.params);
    current = current.parent;
  }

  return resolved;
}

resolve 函数主要做以下几件事：

1. 遍历路由记录: 遍历路由表中的所有路由记录，使用正则表达式匹配 URL。
2. 提取动态路由参数: 如果匹配成功，则提取动态路由参数。
3. 构建匹配的路由记录: 将匹配的路由记录存储到一个数组中。
4. 找到优先级最高的路由:从匹配成功的路由中，找到优先级最高的路由。
5. 构建 resolved 对象: 构建一个包含匹配的路由记录、动态路由参数等信息的对象。

extractParams 函数负责从正则表达式的匹配结果中提取动态路由参数，例如：

function extractParams(match, record) {
  const params = {};
  const keys = record.regex.keys; // 从正则表达式中提取参数名
  for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
    const key = keys[i];
    params[key.name] = match[i + 1]; // 从匹配结果中提取参数值
  }
  return params;
}

4. 例子：URL /user/123 的匹配过程

现在，让我们以 URL /user/123 为例，来看看路由匹配的具体过程。

1. 创建路由匹配器: createRouteMatcher 函数将路由配置转换为一个路由匹配器。
2. 调用 resolve 函数: resolve 函数根据 URL /user/123 和路由表，找到匹配的路由记录。
3. 遍历路由记录: resolve 函数遍历路由表中的所有路由记录，使用正则表达式匹配 URL。
4. 匹配 path: '/user/:id' 的路由: 当 resolve 函数匹配到 path: '/user/:id' 的路由时，正则表达式 /^/user/([^/]+)$/ 匹配成功。
5. 提取动态路由参数: extractParams 函数从正则表达式的匹配结果中提取动态路由参数，得到 params: { id: '123' }。
6. 构建 resolved 对象: resolve 函数构建一个包含匹配的路由记录、动态路由参数等信息的对象，例如：

{
  path: '/user/123',
  matched: [
    {
      path: '/user/:id',
      component: User,
      meta: {},
      parent: null,
      children: [],
      regex: /^/user/([^/]+)$/
    }
  ],
  params: {
    id: '123'
  }
}

5. 总结：路由匹配的艺术

路由匹配是 Vue Router 的核心，它负责将 URL 和对应的组件“配对”。

• 路由表: 存储所有可能的路由规则。
• 精确匹配: 最简单的匹配方式，URL 必须和路由路径完全一致。
• 动态路由参数: 允许在 URL 中包含参数，用于动态显示内容。
• 嵌套路由: 允许在同一个页面中显示不同的内容。
• createRouteMatcher 函数: 将路由配置转换为一个路由匹配器。
• resolve 函数: 根据当前的 URL 和路由表，找到匹配的路由记录。

通过对 Vue Router 源码的分析，我们可以更深入地理解路由匹配的原理，从而更好地使用 Vue Router。

功能	描述	对应源码关键函数
路由配置	定义应用中所有可能的路由规则，包括路径、组件、元数据等。	routes (配置对象)
路由匹配	根据当前 URL，在路由表中查找匹配的路由记录。	createRouteMatcher, resolve
精确匹配	URL 必须与路由路径完全一致才能匹配成功。	使用正则表达式进行全字匹配，例如 /^/about$/
动态路由参数	在 URL 中使用参数，例如 /user/:id，可以根据不同的 id 值显示不同的内容。	compileRouteRegex (生成带参数捕获的正则表达式), extractParams (提取参数值)
嵌套路由	在组件内部定义子路由，例如 /post/:postId 嵌套在 /post 路由下。	addRoute (递归添加子路由), resolve (深度优先搜索匹配路由)
优先级计算	当多个路由都匹配时，根据一定的规则（例如路径长度、静态片段数量）选择优先级最高的路由。	computeScore (计算路由优先级), sort (对匹配到的路由进行排序)
路由记录	包含路由的所有信息，例如 path、component、meta、regex 等。	record (路由记录对象)

希望今天的分享能帮助大家更好地理解 Vue Router 的路由匹配机制。 谢谢大家！