React Router 路由模式详解:HashRouter vs BrowserRouter

在现代前端单页面应用(SPA)开发中,路由管理是至关重要的一环。React Router 作为 React 生态中最流行的路由库,提供了两种主要的路由模式:HashRouter 和 BrowserRouter。本文将深入探讨这两种模式的实现原理、使用场景和差异。

1. React Router 简介

React Router 是 React 官方推荐的路由库,它通过管理 URL 与组件之间的映射关系,实现了单页面应用的多视图切换功能。目前 React Router 已发展到 v6 版本,提供了更加简洁和强大的 API。

1.1 安装 React Router

bash 复制代码
npm install react-router-dom

1.2 基本使用

jsx 复制代码
import React from 'react';
import { BrowserRouter, Routes, Route, Link } from 'react-router-dom';
import Home from './components/Home';
import About from './components/About';
import Contact from './components/Contact';

function App() {
  return (
    <BrowserRouter>
      <nav>
        <Link to="/">首页</Link>
        <Link to="/about">关于</Link>
        <Link to="/contact">联系</Link>
      </nav>
      
      <Routes>
        <Route path="/" element={<Home />} />
        <Route path="/about" element={<About />} />
        <Route path="/contact" element={<Contact />} />
      </Routes>
    </BrowserRouter>
  );
}

export default App;

2. HashRouter 模式

2.1 什么是 HashRouter

HashRouter 使用 URL 的 hash 部分(即 # 号后面的内容)来管理路由。这种模式兼容性最好,可以在所有浏览器中运行,并且不需要服务器端配置。

示例 URL:

bash 复制代码
http://example.com/#/home
http://example.com/#/about
http://example.com/#/users/123

2.2 HashRouter 实现原理

2.2.1 核心机制

HashRouter 的核心原理是利用 window.location.hash 属性和 hashchange 事件:

javascript 复制代码
class SimpleHashRouter {
  constructor() {
    this.routes = {};
    this.currentUrl = '';
    
    // 监听 hashchange 事件
    window.addEventListener('hashchange', this.refresh.bind(this), false);
    window.addEventListener('load', this.refresh.bind(this), false);
  }
  
  // 注册路由
  route(path, callback) {
    this.routes[path] = callback || function() {};
  }
  
  // 路由刷新
  refresh() {
    this.currentUrl = window.location.hash.slice(1) || '/';
    if (this.routes[this.currentUrl]) {
      this.routes[this.currentUrl]();
    }
  }
  
  // 导航到新路由
  navigate(path) {
    window.location.hash = '#' + path;
  }
}

// 使用示例
const router = new SimpleHashRouter();

router.route('/', () => {
  document.getElementById('content').innerHTML = '<h1>首页</h1>';
});

router.route('/about', () => {
  document.getElementById('content').innerHTML = '<h1>关于我们</h1>';
});

2.2.2 React Router 中的 HashRouter 实现

React Router 的 HashRouter 组件内部实现更加复杂,但基本原理相同:

jsx 复制代码
import React, { useState, useEffect } from 'react';
import { Router } from 'react-router-dom';

function HashRouter({ children }) {
  const [location, setLocation] = useState({
    pathname: window.location.hash.slice(1) || '/',
    search: '',
    hash: '',
    state: null
  });

  useEffect(() => {
    const handleHashChange = () => {
      setLocation(prev => ({
        ...prev,
        pathname: window.location.hash.slice(1) || '/'
      }));
    };

    window.addEventListener('hashchange', handleHashChange);
    
    return () => {
      window.removeEventListener('hashchange', handleHashChange);
    };
  }, []);

  const history = {
    push: (path) => {
      window.location.hash = '#' + path;
    },
    replace: (path) => {
      window.location.replace('#' + path);
    },
    go: (n) => {
      window.history.go(n);
    },
    goBack: () => {
      window.history.back();
    },
    goForward: () => {
      window.history.forward();
    },
    location
  };

  return (
    <Router history={history} location={location}>
      {children}
    </Router>
  );
}

2.3 HashRouter 使用示例

jsx 复制代码
import React from 'react';
import { HashRouter, Routes, Route, Link, useNavigate } from 'react-router-dom';

function Home() {
  const navigate = useNavigate();
  
  return (
    <div>
      <h1>首页</h1>
      <button onClick={() => navigate('/about')}>跳转到关于页面</button>
    </div>
  );
}

function About() {
  return <h1>关于我们</h1>;
}

function User({ id }) {
  return <h1>用户详情 - ID: {id}</h1>;
}

function App() {
  return (
    <HashRouter>
      <nav>
        <Link to="/">首页</Link>
        <Link to="/about">关于</Link>
        <Link to="/user/123">用户123</Link>
      </nav>
      
      <Routes>
        <Route path="/" element={<Home />} />
        <Route path="/about" element={<About />} />
        <Route path="/user/:id" element={<User />} />
      </Routes>
    </HashRouter>
  );
}

export default App;

2.4 HashRouter 流程图

graph TD A[用户点击链接或调用 navigate] --> B[更新 window.location.hash] B --> C[触发 hashchange 事件] C --> D[React Router 监听器捕获事件] D --> E[更新 Router 内部状态] E --> F[重新渲染匹配的组件] F --> G[页面内容更新]

3. BrowserRouter 模式

3.1 什么是 BrowserRouter

BrowserRouter 使用 HTML5 History API 来管理路由,创建的是真实的 URL 路径,不包含 # 符号。这种模式创建的 URL 更加美观,更符合用户习惯。

示例 URL:

arduino 复制代码
http://example.com/home
http://example.com/about
http://example.com/users/123

3.2 BrowserRouter 实现原理

3.2.1 History API 核心方法

BrowserRouter 依赖于 HTML5 History API,主要方法包括:

  • history.pushState(): 添加新的历史记录
  • history.replaceState(): 替换当前历史记录
  • popstate 事件: 当用户导航历史记录时触发
javascript 复制代码
class SimpleBrowserRouter {
  constructor() {
    this.routes = {};
    this.currentUrl = '';
    
    // 监听 popstate 事件
    window.addEventListener('popstate', this.refresh.bind(this), false);
    window.addEventListener('load', this.refresh.bind(this), false);
  }
  
  // 注册路由
  route(path, callback) {
    this.routes[path] = callback || function() {};
  }
  
  // 路由刷新
  refresh() {
    this.currentUrl = window.location.pathname || '/';
    if (this.routes[this.currentUrl]) {
      this.routes[this.currentUrl]();
    }
  }
  
  // 导航到新路由
  push(path) {
    window.history.pushState(null, null, path);
    this.refresh();
  }
  
  replace(path) {
    window.history.replaceState(null, null, path);
    this.refresh();
  }
}

// 使用示例
const router = new SimpleBrowserRouter();

router.route('/', () => {
  document.getElementById('content').innerHTML = '<h1>首页</h1>';
});

router.route('/about', () => {
  document.getElementById('content').innerHTML = '<h1>关于我们</h1>';
});

3.2.2 React Router 中的 BrowserRouter 实现

React Router 的 BrowserRouter 组件实现:

jsx 复制代码
import React, { useState, useEffect } from 'react';
import { Router } from 'react-router-dom';

function BrowserRouter({ children }) {
  const [location, setLocation] = useState({
    pathname: window.location.pathname,
    search: window.location.search,
    hash: window.location.hash,
    state: null
  });

  useEffect(() => {
    const handlePopState = () => {
      setLocation({
        pathname: window.location.pathname,
        search: window.location.search,
        hash: window.location.hash,
        state: window.history.state
      });
    };

    window.addEventListener('popstate', handlePopState);
    
    return () => {
      window.removeEventListener('popstate', handlePopState);
    };
  }, []);

  const history = {
    push: (path, state) => {
      window.history.pushState(state, '', path);
      setLocation({
        pathname: window.location.pathname,
        search: window.location.search,
        hash: window.location.hash,
        state
      });
    },
    replace: (path, state) => {
      window.history.replaceState(state, '', path);
      setLocation({
        pathname: window.location.pathname,
        search: window.location.search,
        hash: window.location.hash,
        state
      });
    },
    go: (n) => {
      window.history.go(n);
    },
    goBack: () => {
      window.history.back();
    },
    goForward: () => {
      window.history.forward();
    },
    location
  };

  return (
    <Router history={history} location={location}>
      {children}
    </Router>
  );
}

3.3 BrowserRouter 使用示例

jsx 复制代码
import React from 'react';
import { BrowserRouter, Routes, Route, Link, useParams } from 'react-router-dom';

function Home() {
  return <h1>首页</h1>;
}

function About() {
  return <h1>关于我们</h1>;
}

function User() {
  const { id } = useParams();
  return <h1>用户详情 - ID: {id}</h1>;
}

function NotFound() {
  return <h1>404 - 页面未找到</h1>;
}

function App() {
  return (
    <BrowserRouter>
      <nav>
        <Link to="/">首页</Link>
        <Link to="/about">关于</Link>
        <Link to="/user/123">用户123</Link>
      </nav>
      
      <Routes>
        <Route path="/" element={<Home />} />
        <Route path="/about" element={<About />} />
        <Route path="/user/:id" element={<User />} />
        <Route path="*" element={<NotFound />} />
      </Routes>
    </BrowserRouter>
  );
}

export default App;

3.4 BrowserRouter 流程图

graph TD A[用户点击链接或调用 navigate] --> B[调用 history.pushState] B --> C[更新 URL 但不刷新页面] C --> D[React Router 更新内部状态] D --> E[重新渲染匹配的组件] E --> F[页面内容更新] G[用户点击浏览器前进/后退] --> H[触发 popstate 事件] H --> I[React Router 监听器捕获事件] I --> J[更新 Router 内部状态] J --> K[重新渲染匹配的组件] K --> L[页面内容更新]

4. 两种模式的对比

4.1 功能特性对比

特性 HashRouter BrowserRouter
URL 美观度 较差(包含 #) 较好(纯路径)
兼容性 所有浏览器 IE10+
服务器配置 不需要 需要配置支持
SEO 友好性 较差 较好
实现原理 hashchange 事件 History API

4.2 服务器配置要求

HashRouter 服务器配置

HashRouter 不需要特殊服务器配置,因为 # 后面的内容不会发送到服务器。

BrowserRouter 服务器配置

BrowserRouter 需要服务器配置,确保所有路由都返回 index.html:

Express 服务器配置:

javascript 复制代码
const express = require('express');
const path = require('path');
const app = express();

// 静态文件服务
app.use(express.static(path.join(__dirname, 'build')));

// 所有路由都返回 index.html
app.get('*', function(req, res) {
  res.sendFile(path.join(__dirname, 'build', 'index.html'));
});

app.listen(9000);

Nginx 服务器配置:

nginx 复制代码
server {
  listen 80;
  server_name example.com;
  root /usr/share/nginx/html;
  index index.html;
  
  location / {
    try_files $uri $uri/ /index.html;
  }
}

4.3 选择建议

  • 使用 HashRouter 的情况

    • 静态网站托管(如 GitHub Pages)
    • 不支持 History API 的旧浏览器
    • 没有服务器配置权限
    • 快速原型开发
  • 使用 BrowserRouter 的情况

    • 有自己的服务器并可以配置
    • 需要 SEO 友好的 URL
    • 现代浏览器环境
    • 生产环境应用

5. 实际应用示例

5.1 动态路由应用

jsx 复制代码
import React, { useState, useEffect } from 'react';
import { BrowserRouter, Routes, Route, Link, useParams } from 'react-router-dom';

// 模拟数据获取
const fetchUser = (id) => {
  return new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => {
      resolve({
        id,
        name: `用户 ${id}`,
        email: `user${id}@example.com`
      });
    }, 500);
  });
};

function UserList() {
  const users = [
    { id: 1, name: '张三' },
    { id: 2, name: '李四' },
    { id: 3, name: '王五' }
  ];
  
  return (
    <div>
      <h1>用户列表</h1>
      <ul>
        {users.map(user => (
          <li key={user.id}>
            <Link to={`/user/${user.id}`}>{user.name}</Link>
          </li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

function UserDetail() {
  const { id } = useParams();
  const [user, setUser] = useState(null);
  const [loading, setLoading] = useState(true);
  
  useEffect(() => {
    const loadUser = async () => {
      setLoading(true);
      const userData = await fetchUser(id);
      setUser(userData);
      setLoading(false);
    };
    
    loadUser();
  }, [id]);
  
  if (loading) return <div>加载中...</div>;
  if (!user) return <div>用户不存在</div>;
  
  return (
    <div>
      <h1>用户详情</h1>
      <p><strong>ID:</strong> {user.id}</p>
      <p><strong>姓名:</strong> {user.name}</p>
      <p><strong>邮箱:</strong> {user.email}</p>
    </div>
  );
}

function App() {
  return (
    <BrowserRouter>
      <nav style={{ padding: '10px', borderBottom: '1px solid #ccc' }}>
        <Link to="/" style={{ marginRight: '10px' }}>首页</Link>
        <Link to="/users">用户列表</Link>
      </nav>
      
      <div style={{ padding: '20px' }}>
        <Routes>
          <Route path="/" element={<h1>欢迎来到用户管理系统</h1>} />
          <Route path="/users" element={<UserList />} />
          <Route path="/user/:id" element={<UserDetail />} />
        </Routes>
      </div>
    </BrowserRouter>
  );
}

export default App;

5.2 路由守卫示例

jsx 复制代码
import React, { useState, useEffect } from 'react';
import { BrowserRouter, Routes, Route, Navigate, useLocation } from 'react-router-dom';

// 模拟认证状态
const useAuth = () => {
  const [isAuthenticated, setIsAuthenticated] = useState(false);
  
  const login = () => {
    setIsAuthenticated(true);
    localStorage.setItem('isAuthenticated', 'true');
  };
  
  const logout = () => {
    setIsAuthenticated(false);
    localStorage.removeItem('isAuthenticated');
  };
  
  useEffect(() => {
    const authStatus = localStorage.getItem('isAuthenticated');
    if (authStatus === 'true') {
      setIsAuthenticated(true);
    }
  }, []);
  
  return { isAuthenticated, login, logout };
};

// 路由守卫组件
function ProtectedRoute({ children }) {
  const { isAuthenticated } = useAuth();
  const location = useLocation();
  
  if (!isAuthenticated) {
    // 重定向到登录页,并保存当前路径以便登录后返回
    return <Navigate to="/login" state={{ from: location }} replace />;
  }
  
  return children;
}

function LoginPage() {
  const { login } = useAuth();
  const location = useLocation();
  const from = location.state?.from?.pathname || '/';
  
  const handleLogin = () => {
    login();
    // 登录后跳转到之前尝试访问的页面或首页
    window.location.href = from;
  };
  
  return (
    <div>
      <h1>登录页面</h1>
      <button onClick={handleLogin}>登录</button>
    </div>
  );
}

function Dashboard() {
  const { logout } = useAuth();
  
  return (
    <div>
      <h1>仪表板</h1>
      <p>这是受保护的页面</p>
      <button onClick={logout}>退出登录</button>
    </div>
  );
}

function PublicPage() {
  return <h1>公开页面</h1>;
}

function App() {
  return (
    <BrowserRouter>
      <Routes>
        <Route path="/" element={<PublicPage />} />
        <Route path="/login" element={<LoginPage />} />
        <Route 
          path="/dashboard" 
          element={
            <ProtectedRoute>
              <Dashboard />
            </ProtectedRoute>
          } 
        />
      </Routes>
    </BrowserRouter>
  );
}

export default App;

6. 总结

React Router 提供了两种主要的路由模式:HashRouter 和 BrowserRouter,它们各有优缺点和适用场景。

  • HashRouter 基于 URL hash 和 hashchange 事件,兼容性好,无需服务器配置,适合静态托管和简单应用。
  • BrowserRouter 基于 HTML5 History API,URL 美观,SEO 友好,但需要服务器配置,适合现代浏览器和生产环境应用。

在实际开发中,应根据项目需求、目标用户浏览器环境和服务器配置能力来选择合适的路由模式。对于大多数现代 Web 应用,BrowserRouter 是更好的选择,因为它提供了更好的用户体验和开发体验。

无论选择哪种模式,React Router 都提供了强大而灵活的路由管理能力,可以帮助开发者构建复杂的单页面应用程序。

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