序

History处理是单页面一大难点，而且容易被开发者忽略，如果不看重这一块，做出来的项目很容易让用户觉得混乱，本人经常看到有些比较优秀的作品，在这个方面做的很一般。例如有以下细节处理:

用户进入首页，点击某个操作详情页面，在详情页面中点击进入更深的操作页面，做完后返回到首页。 这时候点击手机的后退键，又回到了上个操作界面, 原因如下：

1. 按照正常逻辑，从首页直接到操作页中间直接跳过详情页，对于操作逻辑是有问题的；
2. 如果操作页面有些数据是从详情页带过来的，直接从首页返回到操作页面会带来隐患的bug；
3. 如果返回到操作页面数据都没有错，这个系统将会存留着每个页面的数据信息，当页面越多，内存消耗越大，那就不适合做大型的项目了。

正确的流程逻辑是从操作页面返回到首页，将会从history栈中释放详情页和操作页的内存，如果再点击后退，将会退出App。

history管理看似与渲染无关可以忽略，其实暗藏着很多的玄机，如果使用不当，做出的webapp体验还不如以前的多页面。因为多页面每切换一个页面，浏览器会帮忙处理之前页面的内存，单页面则完全需要开发者来解除引用关系来间接销毁内存。内存消耗过多会大量的消耗手机电量，或者造成浏览器卡死甚至闪退。

在浏览器的api中，history对应的路由控制只有几个非常简单的api，这里做一个简要的介绍。尽量使用原生的api是很重要的，虽然js上可以通过模拟解决很多问题(主要说的是切换页面效果)，然而对于底层支持，每个浏览器支持是具备一致性的，这主要反馈在硬件的交互上。比如我们可以点击web上的按钮退到上一页(模拟的切换页面)和点击手机的后退物理键退到上一页的意义是不一样的，我们要做到一致，不然开发者对页面的切换操控力会变得紊乱。

因此保持页面的和历史状态页面一致是非常重要的，下面是原生的history api简要介绍

• 属性

  1. scrollRestoration: 允许Web应用程序在历史导航上显式地设置默认滚动恢复行为；
  2. state: 返回一个表示历史堆栈顶部的状态的值，用于获取当前页面数据。

• 方法

  1. back(): 前往上一页, 用户可点击浏览器左上角的返回按钮模拟此方法, 手机上物理键点后退；

  2. forward(): 前往下一页，用户可点击浏览器左上角的前进按钮模拟此方法, 手机物理键不支持；

  3. go(): 通过当前页面的相对位置从浏览器历史记录( 会话记录 )加载页面；

  4. pushState(): 按指定的名称和URL（如果提供该参数）将数据push进会话历史栈；

  5. replaceState(): 按指定的数据，名称和URL(如果提供该参数)，更新历史栈上最新的入口。

     用图描述pushState和replaceState的细节
     [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-3XkMP3eL-1602654668272)(https://wwww.renxuan.tech/public/img/history.png)]

• 事件：popstate

刚开始进入页面，用户未做任何操作，js进行的历史状态更改都是不会生效的，当操作后，之前的更改才会对应到历史状态中

需求

把相关的路由操作放在App对象上，它具有监听历史状态和更改的功能，即使应对常见非js调用的情况，比如back()和forward()的外部操作也能做出正确页面管理，对于go()一般都是用js调用，因此可以略过。还需要实现一些常见的场景需求，虽然无法通过api简单的实现，总结如下：

1. 保证显示页面和历史状态中始终保持一致，前进渲染后一个页面，后退显示前一个页面；
2. 能很好的模拟原生api，并且保证页面和历史状态页面保持一致；
3. 可以锁定页面，让用户无法切换页面(常见于页面锁定，需要密码)；
4. 可以切换到任何一个页面，且让它无法进行前进操作(历史状态的最后一页)，而且前面的历史记录，每个记录的状态都可以自定义；
5. 可以切换到任何一个页面，它的前进和后退的历史记录，记录状态都可以自定义。

实现思路

由于暂时没有任何原生api告诉开发者，用户切换的页面和之前那个页面有什么关系。因此我们手动创建一个本地模拟history对象，它拥有一个数组，对应着原生的历史状态，这样子我们就可以通过订阅popstate事件，来确定用户到底是点了前进还是后退。对于go的监听，牵涉到页面较多且不确定性，所幸的是支持go操作的浏览器按键几乎没有，用js的时候是可以确定的知道到底要跳哪个页面。这里假设我们已经实现了对于的History对象globalHistory。我们的popstate事件应该是这么写的(注：这里只有实现思路，内部细节实现还要考虑很多，比这个情景要更复杂)

window.addEventListener("popstate", function (ev) {// 获取当前页面的前后页面的url，如果是前面页面匹配，渲染前面，否则是后面// 前提在于避免一个页面的前后页面都是同一个页面var urlObj = globalHistory._getSurroundUrl();// 从当前浏览器上获取的url，主要是location.pathvar currentUrl = globalHistory._getCurrentHistoryName();if (urlObj.prev === currentUrl) {globalHistory.previous();}else {globalHistory.next();}// 根据当前的页面信息渲染页面domChangeMethod(globalHistory, history.state);
}, false);

接下来实现History,主要是思路，内部代码实现需要考虑更多东西，所以略有不同

function History() {this.history = []; // 对应浏览器的历史状态this.index = null; // 代表当前的位置// 还可以有其他内容，这里与主题无关，暂略
}
History.prototype = {constructor: History,// 初始化initialize: function (url) {this.history = [url];this.index = 0;},// 对应history.pushState方法，细节实现图的原理pushState: function (page, data) {// 先移除后面的历史状态，然后添加到最后一项for (var i = this.history.length - 1; i >= this.index + 1; i++) {this.history.splice(i, 1); //移除}this.history.push(page.url) // 添加this.index++;history.pushState(data, page.title, page.url); // 对应起来},// 对应history.replaceState方法，细节实现图原理replaceState: function (page, data) {this.history.splice(this.index, 1, page.url);history.replaceState(data, page.title, page.url);},_getSurroundUrl: function () {return {next: this.history[this.index + 1],prev: this.history[this.index - 1]}},_getCurrentHistoryName: function () {return location.pathname;},previous: function () { this.index-- },next: function () { this.index++; },
};

锁定页面的思路很简单，就是监听popstate事件，如果是锁定状态，然后判断是否前进或者后退。然后执行反向操作，因此需要有个状态值，要用来截断后续页面更新操作，代码如下

在History.prototype加入该方法

setLocked: function (isLocked) { this.locked = isLocked; };

在popstate事件中修改

window.addEventListener("popstate", function (ev) {// 获取当前页面的前后页面的url，如果是前面页面匹配，渲染前面，否则是后面// 前提在于避免一个页面的前后页面都是同一个页面var urlObj = globalHistory._getSurroundUrl();if (globalHistory.locked) {if (urlObj.prev === currentUrl) {globalHistory.next(); // 保持一致return history.forward();}else (urlObj.next === currentUrl) {globalHistory.previous(); // 保持一致return history.back();}return true; // js执行forward()和back()导致popstate事件}// 其它代码
}, false);

对于4，5两点，归根于同一个问题就是可以随意的配置浏览器中的历史页面列表，可以通过pushstate添加历史记录，并移除后面的历史记录，并把索引指向最后一个页面。也可以使用replaceState更换当前的状态。因此第一步我们先使用pushState保证页面的数量，并且保证当前的页面索引指向最后一个页面。然后通过切换索引，使用replaceState更改所有页面的url和配置项。虽然理论上可行，但是还存在着一个特殊情况：从拥有多个页面的历史列表转换为只有一个页面的历史列表。

例子： 用户进入首页，然后点击详情，接着点击详情跳到下一个页面。 这时候历史列表中拥有3个页面分别是
首页 -> 详情 -> 下一页面
要想把它变成仅有一个 首页 的历史列表。使用当前的api是做不到的。
然而可以把它变成 首页 -> 详情
过程如下：后退两步， pushState详情页面。渲染详情页面

使用在历史列表中导航同样会造成popstate事件，因此还需要有一个状态来控制popstate，避免他切换页面。在History原型对象中添加一个方法

setSkip: function (isSkip) { this.isSkip = isSkip; };

在popstate事件中加入一个一段，判断是否略过，然后return掉，代码如下

 window.addEventListener("popstate", function (ev) {// 获取当前页面的前后页面的url，如果是前面页面匹配，渲染前面，否则是后面// 前提在于避免一个页面的前后页面都是同一个页面var urlObj = globalHistory._getSurroundUrl();// 是否locked代码if (globalHistory.isSkip) {return;}// 其它代码
}, false);

通过上面的思路，可以实现包含两个元素以上的任意历史列表。如何实现仅有一个 元素 的历史列表。我们把思路切换一下。加入一个新的历史列表规则，任何时期的历史状态都是大于等于2个，如下例子
刚进入： 历史状态为[’/str’, ‘/home’],
进入详情：历史状态为[’/str’, ‘/home’, ‘/detail’]
再进入一个页面： 历史状态为[’/str’, ‘/home’, ‘/detail’, ‘next’]
如果要回到首页没有前进状态，就可以使用上面的节奏
回退三步，再pushState首页，渲染首页。

接着我们怎么处理第一个名为/str的页面呢？我们可以假设它是一个空白页。当切换到这个页面的时候，提示用户再点击一次后退退出App。这样的操作行为也是符合用户的操作习惯。因此可以更改History初始化方法

initialize: function (url) { this.history = ["/str", url];this.index = 1;
}

更改popstate事件，将它改为

window.addEventListener("popstate", function (ev) {// 获取当前页面的前后页面的url，如果是前面页面匹配，渲染前面，否则是后面// 前提在于避免一个页面的前后页面都是同一个页面var urlObj = globalHistory._getSurroundUrl();// 是否locked代码// 是否isSkip代码if (globalHistory._getCurrentHistoryName() == "/str") {popUp.show("2秒再次点击后退，退出App");setTimeout(function () {// 如果用户没有点击后退，返回到之前的历史状态history.pushState(globalState[1], "", option);}, 2000);}// 其它代码
}, false);

上诉的历史状态操作，仅仅在思路上的实现了历史列表以及页面的切换、缓存的处理。这是一个单页面的核心，也是单页面中最复杂的部分。我们在App原型对象中添加了有用的关于历史状态相关处理的api，简要如下：

• setSkipHistoryPop(isSkip): 阻止popstate事件中切换页面，但是原生历史状态指向还是会更改的；
• setSkipPopBack(popBack): 阻止popstate事件中切换页面时触发的方法，这里可以跟随原生历史状态指向做一些其它操作；
• renderBack(option): 后退一步且为最后一个历史状态页面(无法前进)；
• renderTo(num, option): 后退num步，且为最后一个历史状态页面(无法前进)；
• renderPageAfterNum(num, pagename, option): 后退num步后，然后渲染某个页面，该页面为最后一个历史状态页面；
• render(pagename, isReplace, data): 渲染某个页面，第三个参数代表为pushState还是用replaceState进入历史列表中；
• lock(): 锁定App让无法用前进后退改变页面；
• unlock(): 解锁。

[案例查看]http://www.renxuan.tech:2004

结语

单页面与多页面最大的区别在于history api的运用了，也是一大难点。这篇主要讲述了在单页面使用history的思路，并给出简单的代码案例，在框架源代码中，还有更复杂的封装，因为页面切换、内存使用、弹窗与历史记录的关系等都和history使用有不可分割的关系，这些在后续篇章进行详解。

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底层框架开源地址：https://gitee.com/string-for-100w/string
演示网站: https://www.renxuan.tech/