React 最新的路由库，玩出了什么花样？-react路由的原理

大家好，我是 ssh。

React Router 是 React 生态系统中最受欢迎的第三方库之一，近一半的 React 项目中使用了 React Router。

1. 概述

React Router 创建于 2014 年，是一个用于 React 的声明式、基于组件的客户端和服务端路由库，它可以保持 UI 与 URL 同步，拥有简单的 API 与强大的功能。

大多数现代 React 项目使用 npm、yarn、pnpm 等包管理器来管理项目依赖项。要将 React Router 添加到现有项目，就需要根据使用的包管理器来安装依赖：

// npm
npm install react-router-dom@6
// pnpm
pnpm add react-router-dom@6
// yarn
yarn add react-router-dom@6

接下来，使用 CodeSandBox 来创建一个 React + TypeScript 项目，使用核心库的版本如下：

react：18.0.0
react-dom：18.0.0
react-router：6.3.0
react-router-dom：6.3.0

Demo 初始目录结构如下：

- public
- src
- App.tsx
 - index.tsx
 - style.css
- package.json
- tsconfig.json

在介绍 React Router 的概念以前，需要先区分两个概念：

react-router：为 React 应用提供了路由的核心功能；
react-router-dom：基于 react-router，加入了在浏览器运行环境下的一些功能。

2. 基本使用

（1）BrowserRouter

要想在 React 应用中使用 React Router，就需要在 React 项目的根文件（index.tsx）中导入 Router 组件：

import { StrictMode } from "react";
import * as ReactDOMClient from "react-dom/client";
import { BrowserRouter } from "react-router-dom";
import App from "./App";
const rootElement = document.getElementById("root");
const root = ReactDOMClient.createRoot(rootElement);
root.render(
 <StrictMode>
   <BrowserRouter>
     <App />
   </BrowserRouter>
 </StrictMode>
);

在这个文件中，我们导入了 BrowserRouter 组件，然后使用该组件包裹了 App 组件。现在，在这个 BrowserRouter 组件中，来自 react-router-dom 的其他组件和 hooks 就可以正常工作了。

BrowserRouter 是最常用的路由方式，即浏览器路由。官方文档也建议将 BrowserRouter 组件用于 Web 应用程序。除了这种方式，React Router 还支持其他几种路由方式：

HashRouter：在路径前加入#成为一个哈希值，Hash 模式的好处是不会因为刷新页面而找不到对应路径；
MemoryRouter：不存储 history，路由过程保存在内存中，适用于 React Native 这种非浏览器环境；
NativeRouter：配合 React Native 使用，多用于移动端；
StaticRouter：主要用于服务端渲染时。

（2）NavLink

在创建导航链接之前，先在App.tsx组件中创建一个标题：

import "./styles.css";
export default function App() {
 return (
   <div className="App">
     <header>
       <h1>Hello World</h1>
     </header>
   </div>
 );
}

页面如下：

下面来创建三个导航链接，这些链接会指向App.tsx 中的一些路由。这时就需要导入 NavLink 组件，它是一个导航链接组件，类似于 HTML 中的<a>标签。NavLink 组件使用 to 来指定需要跳转的链接：

import { NavLink } from "react-router-dom";
import "./styles.css";
export default function App() {
 return (
   <div className="App">
     <header>
       <h1>Hello World</h1>
     </header>
     <nav>
       <NavLink to="">首页</NavLink>
       <NavLink to="product">产品</NavLink>
       <NavLink to="about">关于</NavLink>
     </nav>
   </div>
 );
}

当点击“首页”时，就会跳转至路由 /：

当点击“产品”时，就会跳转至路由 /product：

当点击“关于”时，就会跳转至路由 /about：

可以看到，当点击这些导航链接时，网页的 URL 就会改变，跳转到对应的路由。

NavLink 是存在 active 状态的，所以可以为active 状态和非active 状态的导航链接添加样式：

.nav-active {
 color: red;
 font-weight: bold;
}

接下来为导航链接添加样式判断条件，选择性的为其添加nav-active类：

import { NavLink } from "react-router-dom";
import "./styles.css";
export default function App() {
 return (
   <div className="App">
     <header>
       <h1>Hello World</h1>
     </header>
     <nav>
       <NavLink
      to=""
         className={({ isActive }) => isActive ? "nav-active" : void 0}
       >
         首页
       </NavLink>
       <NavLink to="product">产品</NavLink>
       <NavLink to="about">关于</NavLink>
     </nav>
   </div>
 );
}

当点击“首页”时，会跳转到首页，导航链接会变成 active 状态。这时，“首页”二字会变成红色，字体也会加粗：

（3）Link

在 react-router-dom 中，可以使用 Link 组件来创建常规链接。Link 组件与 NavLink 组件非常相似，唯一的区别就是 NavLink 存在 active 状态，而 Link 没有。

Link 组件和 NavLink 组件的使用方式类似，例如在产品页面有一个返回首页的按钮，需要传递给 to 需要跳转的路径：

import { Link } from "react-router-dom";
import "./styles.css";
export default function Product() {
 return (
   <div className="product">
     <header>
       <Link to="/">返回首页</Link>
     </header>
   </div>
 );
}

如果需要对 Link 进行更多控制，也可以传递给 to 一个对象，在这个对象中，可以通过 search 属性来添加查询字符串或通过 hash 属性来传递 hash值，例如：

import { Link } from "react-router-dom";
import "./styles.css";
export default function Settings() {
 return (
   <div className="settings">
     <header>
       <h1>Hello World</h1>
       <Link
         to={{
           pathname: "/settings",
           search: "?sort=date",
           hash: "#hash"
         }}
       >
         设置
       </Link>
     </header>
   </div>
 );
}

点击“设置”时，路由就变成了：/settings?sort=date#hash

（4）Routes

下面来看看如何将路由映射为对应的页面（组件）。首先需要从 react-router-dom 中导入一个名为 Routes 的组件，它将包含可以在页面特定部分显示的所有不同的路由。

在 index.tsx 中进行如下修改：

import { NavLink, Routes, Route } from "react-router-dom";
import Product from "./Product";
import "./styles.css";
export default function App() {
 return (
   <div className="App">
     <header>
       <h1>Hello World</h1>
     </header>
     <nav>
       <NavLink to="">首页</NavLink>
       <NavLink to="product">产品</NavLink>
       <NavLink to="about">关于</NavLink>
     </nav>
     <Routes>

     </Routes>
   </div>
 );
}

我们需要在 Routes 组件中使用 Route 组件来定义所有路由。该组件接受两个 props：

path：页面 URL 应导航到的路径，类似于 NavLink 组件的 to；
element：页面导航到该路由时加载的元素。

Route 组件用于将应用的位置映射到不同的 React 组件。例如，当用户导航到 /product 路径时呈现 Product 组件，可以这样来写：

import { NavLink, Routes, Route } from "react-router-dom";
import Product from "./Product";
import About from "./About";
import Home from "./Home";
import Error from "./Error";
import "./styles.css";
export default function App() {
 return (
   <div className="App">
     <header>
       <h1>Hello World</h1>
     </header>
     <nav>
       <NavLink to="">首页</NavLink>
       <NavLink to="product">产品</NavLink>
       <NavLink to="about">关于</NavLink>
     </nav>
     <Routes>
       <Route path="/" element={<Home />} />
       <Route path="/product" element={<Product />} />
       <Route path="/about" element={<About />} />
       <Route path="*" element={<Error />} />
     </Routes>
   </div>
 );
}

当点击“产品”时，就会加载 Product 组件：

当点击“首页”时，就会加载 Home 组件：

当在地址栏输入一个没有定义的路由时，就会加载 Error 组件：

从上面的代码中可以看到，如果想要在所有 Route 都不匹配时就渲染 404 页面，只需将 404 页面对应的 Route 的 path 设置为 *：

<Routes>
 <Route path="/" element={<Home />} />
 <Route path="product" element={<Product />} />
 <Route path="about" element={<About />} />
 <Route path="*" element={<Error />} />
</Routes>

（5）路由顺序

在 React Router v6 以前，我们必须按照一定的顺序来定义路由，以获得准确的渲染。在 v6 及之后的版本中，路由定义的顺序无关紧要。

以下代码在 v5 中，/product/new将匹配到第一个路由并渲染 Product 组件：

<Switch>
 <Route path="/product/:id" component={Product} />
 <Route path="/product/new" component={NewProduct} />
</Switch>

而在 v6 中，将 <Switch> 组件替换为了 <Routes> 组件。/products/new将匹配这两个路由，但只会渲染NewProduct组件，因为它是更具体的匹配：

<Routes>
 <Route path="/product/:id" element={<Product />} />
 <Route path="/product/new" element={<NewProduct />} />
</Routes>

3. 编程式导航

React Router 提供了两种不同的编程式导航方式：

声明式导航组件：<Navigate> 组件
命令式导航方法：useNavigate Hook

我们可以使用这两种编程的方式来跳转到指定的路由，也可以实现路由的重定向，比如在浏览器的地址栏输入一个 URL 并进行跳转时，如果应用中没有定义该路由，就跳转到应用的首页。

（1）Navigate

<Navigate>组件是一种声明式的导航方式。使用 Navigate 组件时，首先需要从 react-router-dom 导入 Navigate 组件。然后在 Navigate 组件中通过 to props 来指定要跳转的路径：

import { NavLink, Routes, Route, Navigate } from "react-router-dom";
import Product from "./Product";
import About from "./About";
import Home from "./Home";
import "./styles.css";
export default function App() {
 return (
   <div className="App">
     <header>
       <h1>Hello World</h1>
     </header>
     <nav>
       <NavLink to="">首页</NavLink>
       <NavLink to="product">产品</NavLink>
       <NavLink to="about">关于</NavLink>
     </nav>
     <Routes>
       <Route path="/" element={<Home />} />
       <Route path="product" element={<Product />} />
       <Route path="about" element={<About />} />
       <Route path="*" element={<Navigate to="/" />} />
     </Routes>
   </div>
 );
}

这样，当在浏览器地址栏输入一个未定义的路由时，就会要转到首页。

（2）useNavigate

useNavigate Hook是一种命令式导航方式。使用这个 Hook 时，首先需要从 react-router-dom 中导入 useNavigate，然后传递给它需要跳转的路由即可。假如在提交完表单之后，跳转到主页，可以这样实现：

import { useNavigate } from 'react-router-dom
function Register () {
 const navigate = useNavigate()
 return (
   <div>
     <Form afterSubmit={() => navigate('/')} />
   </div>
 )
}

4. 通过路由传递状态

在 react-router-dom 中可以通过以下三种方式来传递状态：

使用 Link 组件
使用 Navigate 组件
使用 useNavigate 钩子

（1）Link

下面来使用 Link 组件通过 state props 来将数据从产品页面传递到主页：

import React from "react";
import { Link } from "react-router-dom";
function Contact() {
 return (
   <div>
     <header>产品页面</header>
     <Link to="/" state={"From Product"}>
       返回
     </Link>
   </div>
 );
}
export default Contact;

现在我们就将需要的数据传递出来了，那该如何在首页获取从产品页面传递出来的数据呢？可以在接收信息的页面（首页）中使用一个名为 useLocation 的钩子来获取数据：

import { useLocation } from "react-router-dom";
import "./styles.css";
export default function Settings() {
 let location = useLocation();
 return (
   <div className="App">
     <header>首页</header>
     <p>{location.state}</p>
   </div>
 );
}

当在产品页面点击返回时，就会跳转到首页，并且首页显示了从产品页面传递出来的数据：

（2）Navigate

Navigate 组件也可以在 react-router-dom 中传递状态，其使用方式和 Link 组件类似。假如当点击关于按钮时，跳转到首页，并告诉首页该跳转是从哪个页面来的：

<Route path="/about" element={<Navigate to="/" state={"From About"} />} />

在首页中仍然是使用 useLocation 钩子来获取状态值：

import { useLocation } from "react-router-dom";
import "./styles.css";
export default function Settings() {
 let location = useLocation();
 return (
   <div className="App">
     <header>首页</header>
     <p>{location.state}</p>
   </div>
 );
}

当在首页点击“关于”时，就会重定向到首页，并且首页中会显示 From About：

（3）useNavigate

上面我们介绍了如何使用 useNavigate 钩子来进行重定向，在调用 navigate() 函数时，给它传递了一个参数，即要重定向的路径。实际上，navigate() 函数接受两个参数，第一个参数就是跳转的路径，第二个参数是包含状态的对象。可以借助 useNavigate Hook 来实现状态传递：

import { useNavigate } from 'react-router-dom
function Register () {
 const navigate = useNavigate()
 return (
   <div>
     <Form afterSubmit={() => navigate('/', { state: "From the About Page"})} />
   </div>
 )
}

在首页中仍然是使用 useLocation 钩子来获取状态值，和上面两种方式一样，这里不再多介绍。

5. 动态路由

一个很常见的场景，在维基百科进行搜索时，URL 的模式始终是一样的，如下：

https://zh.wikipedia.org/wiki/{keyword}

这里的 keyword 就是我们在维基百科中搜索的内容，这个内容是不固定的，并且有很多很多，我们不可能为每个关键词都创建一个路由。其实，只需要声明一个带有 keyword 占位符的路由即可。对于上面的例子，只需要将 Route 组件的 path props 声明为这样：

<Route path="/wiki/:keyword" element={<Wiki />} />

这时，无论是访问/wiki/javascript还是/wiki/react，都会加载 Wiki 组件。

那我们该如何在组件中访问 URL 中的动态部分呢？从 v5.1 开始，React Router 就提供了一个 useParams Hook，它返回一个对象，该对象具有 URL 参数及其值之间的映射。使用方式如下：

import React from 'react'
import {useParams} from 'react-router';
function Wiki() {
 const { keyword } = useParams()
 return (
   <div>{ keyword }</div>
 )
}

这样，通过获取到的 URL 参数，就可以请求页面对应的数据。

6. 嵌套路由

嵌套路由允许父路由充当包装器并控制子路由的渲染。比如，在应用中点击消息时，会跳转到 /messages 路由，并显示所有的通知列表。当点击某一条消息时，就会跳转到 /messages/:id 路由，这时就能看到指定 id 的消息详情，同时消息列表是显示在左侧的。这个场景就要依赖嵌套路由来实现。下面来看看如何使用 React Router 实现这种嵌套路由模式。

从最基础的结构开始定义：

function App() {
 return (
   <Routes>
     <Route path="/" element={<Home />} />
     <Route path="/messages" element={<Messages />} />
     <Route path="/settings" element={<Settings />} />
   </Routes>
 );
}

现在，我们希望 Messages 能够控制渲染子路由，那能不能直接在 Messages 组件中来定义子路由呢？就像这样：

function Messages() {
 return (
   <div>
     <Conversations />
     <Routes>
       <Route path=":id" element={<MessagesDetails />} />
     </Routes>
   </div>
 );
}

现在，当用户导航到 /messages 时， React Router 会呈现 Messages 组件。Messages 组件中通过 Conversations 组件来显示消息列表，然后使用将 /messages/:id 映射到 Chat 组件的 Route 来渲染另一个 Routes。

注意：这里不必在嵌套路由中包含完整的 /messages/:id 路径，因为 Routes 是很智能的，当省略了前导 /，就会认为这条路径是相对于父级 /messages 的。

这样，只有在跳转到/Messages时才会渲染消息列表。当访问与 /messages/:id 模式匹配的路由时，消息列表就消失了，嵌套路由永远不被会渲染。

为了解决这个问题，我们需要告诉 React Router 想要在路由为 /messages 时或者为任何其他匹配 /messages/* 模式的路由时要渲染消息列表。

那如果只是将路径修改为 /messages/*会怎样呢？

function App() {
 return (
   <Routes>
     <Route path="/" element={<Home />} />
     <Route path="/messages/*" element={<Messages />} />
     <Route path="/settings" element={<Settings />} />
   </Routes>
 );
}

这样做的确生效了，无论是导航到 /messages 还是 /messages/:id，都能正常加载消息列表组件：

通过将 /* 附加到 /messages 路径的末尾，实际上是在告诉 React Router，Messages 有一个嵌套的 Routes 组件。并且父路径应该匹配 /messages 以及与 /messages/* 匹配的任何其他路由。

当我们希望在子 Route 控制渲染嵌套路由时，这是有效的。但是如果我们希望在 App 组件包含创建嵌套路由所需的所有信息，而不是必须在 Messages 组件中定义呢？React Router 也是支持这种创建嵌套路由的方式：

function App() {
 return (
   <Routes>
     <Route path="/" element={<Home />} />
     <Route path="/messages" element={<Messages />}>
       <Route path=":id" element={<MessagesDetails />} />
     </Route>
     <Route path="/settings" element={<Settings />} />
   </Routes>
 );
}

这里以声明式的方式将子 Route 嵌套为父 Route 的子级。和上面一样，子路由是相对于父路由的，因此不需要包含父 (/messages) 路径。

现在，只需要告诉 React Router 应该在父路由（Messges）中的哪个位置渲染子路由（MessagesDetails）。这就就需要使用 React Router 的 Outlet 组件：

import { Outlet } from "react-router-dom";
function Messages() {
 return (
   <div>
     <Conversations />
     <Outlet />
   </div>
 );
}

如果应用的路由与嵌套 Route 的路径匹配，Outlet 组件就会渲染 Route 的元素。根据上面的 Routes，如果在当前的路由是 /messages，Outlet 组件将渲染为 null；如果当前的路由是 /messages/1，Outlet 组件将渲染 <MessagesDetails /> 组件。

7. 查询参数

在 React Router 中，如何从 URL 中获取参数呢？例如以下 URL：

twitter.com/search?q=react&src=typed_query&f=live

从 v6 开始，React Router 使用 URLSearchParams API 来处理查询字符串，URLSearchParams 内置于所有浏览器（IE 除外）中，并提供了处理查询字符串的实用方法。当创建 URLSearchParams 实例时，需要向它传递一个查询字符串：

const queryString = "?q=react&src=typed_query&f=live";
const sp = new URLSearchParams(queryString);
sp.has("q"); // true
sp.get("q"); // react
sp.getAll("src"); // ["typed_query"]
sp.get("nope"); // null
sp.append("sort", "ascending");
sp.toString(); // "?q=react&src=typed_query&f=live&sort=ascending"
sp.set("q", "bytes.dev");
sp.toString(); // "?q=bytes.dev&src=typed_query&f=live&sort=ascending"
sp.delete("sort");
sp.toString(); // "?q=bytes.dev&src=typed_query&f=live"

React Router 提供了一个自定义的 useSearchParams Hook，它是基于 URLSearchParams 进行的封装。useSearchParams 返回一个数组，该数组第一个元素是 URLSearchParams 的实例，第二个元素是更新查询参数的一个方法。

对于上面的 URL，使用 useSearchParams 从查询字符串中获取值：

import { useSearchParams } from 'react-router-dom'
const Results = () => {
 const [searchParams, setSearchParams] = useSearchParams();
 const q = searchParams.get('q')
 const src = searchParams.get('src')
 const f = searchParams.get('f')
 return (
   // ...
 )
}

如果需要更新查询字符串，可以使用 setSearchParams，向它传递一个对象，该对象的key/value 对将作为 &key=value 添加到 url：

const Results = () => {
 const [searchParams, setSearchParams] = useSearchParams();
 const q = searchParams.get('q')
 const src = searchParams.get('src')
 const f = searchParams.get('f')
 const updateOrder = (sort) => {
   setSearchParams({ sort })
 }
 return (
   ...
 )
}

8. Route 配置

React Router v6 内置了一个 useRoutes Hook，它在功能上等同于 <Routes>，但它是使用 JavaScript 对象而不是 <Route> 元素来定义路由。这个对象具有与普通 <Route> 元素相同的属性，但它们不需要使用 JSX 来编写。

useRoutes 的返回值要么是一个有效的 React 元素（可以使用它来渲染路由树），如果没有匹配项，则返回 null。

假如应用中有以下路径：

/
/invoices
 :id
 pending
 complete

使用 <Route> 组件来定义路由将会是这样的：

export default function App() {
 return (
   <div>
     <Navbar />
     <Routes>
       <Route path="/" element={<Home />} />
       <Route path="/invoices" element={<Invoices />}>
         <Route path=":id" element={<Invoice />} />
         <Route path="pending" element={<Pending />} />
         <Route path="complete" element={<Complete />} />
       </Route>
     </Routes>
   </div>
 );
}

而 useRoutes 是利用 JavaScript 对象完成的，而不是使用 React 元素 (JSX) 来声明路由。定义形式如下：

import { useRoutes } from "react-router-dom";
const routes = useRoutes([
 { path: "/", element: <Home /> },
 {
   path: "/invoices",
   element: <Invoices />,
   children: [
     { path: ":id", element: <Invoice /> },
     { path: "/pending", element: <Pending /> },
     { path: "/complete", element: <Complete /> },
   ],
 },
]);
export default function App() {
 return (
   <div>
     <Navbar />
     {routes}
   </div>
 );
}