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开发一个带有路由的 Web Components 应用

Web Components 是一种现代化的 Web 开发技术，它通过自定义元素与 Shadow DOM 的配合，让开发者能够创建出完全独立、自包含的组件。而路由这个概念则是用来管理不同页面之间的跳转，一种常见的实现方式是通过 URL 的改变来触发路由。

本文将介绍如何结合这两种技术，开发一个带有路由的 Web Components 应用。我们将以一个简单的应用为例，来详细讲解此过程。

准备工作

在开始之前，我们需要先安装一些依赖库。我们会使用到以下几个库:

LitElement：一个基于 Web Components 标准的轻量级库，用于开发自定义元素。
lit-html：一个快速、安全、易维护的 HTML 模板库，用于在 JavaScript 中渲染 HTML 模板。

我们使用以下命令安装这两个库：

npm install lit-element lit-html

创建 Web Components

我们的应用将由两个组件组成：首页组件和详情页组件，我们先创建它们。

// javascriptcn.com 代码示例
import { LitElement, html } from 'lit-element';

class HomePage extends LitElement {
  render() {
    return html`
      <h1>欢迎来到首页</h1>
      <p>这是首页的内容。</p>
    `;
  }
}

class DetailPage extends LitElement {
  static get properties() {
    return {
      id: { type: String }
    };
  }

  render() {
    return html`
      <h1>欢迎来到详情页</h1>
      <p>这是 ID 为 ${this.id} 的详情页的内容。</p>
    `;
  }
}

customElements.define('home-page', HomePage);
customElements.define('detail-page', DetailPage);

以上代码创建了两个自定义元素: home-page 和 detail-page。这两个元素的实现非常简单，它们分别渲染了一个“欢迎来到首页”和“欢迎来到详情页”的标题和内容。然而，现在我们还没有实现路由功能，因此这两个组件并不能被正确地呈现在页面上。接下来我们将实现路由功能，让这两个组件可以通过 URL 进行访问。

实现路由

在实现路由功能之前，我们需要先了解一下浏览器的 history API。这个 API 允许我们使用 JavaScript 操作浏览器的历史记录，包括 pushState、replaceState 和 popstate 三个方法。其中，pushState 和 replaceState 方法可以动态修改 URL（即将 URL 加入历史记录，并更新浏览器的地址栏），而 popstate 方法则会在浏览器的历史记录发生改变时触发。

现在，我们使用这些 API 来实现路由。我们将路由规则定义为一个映射表，表示不同的 URL 对应着不同的组件。例如，"/" 表示首页组件，"/detail/:id" 表示详情页组件，其中 ":id" 代表着一个动态的参数，可以包含不同的值。

const routes = [
  { path: '/', component: 'home-page' },
  { path: '/detail/:id', component: 'detail-page' }
];

然后，我们需要编写一个 Router 组件，来监听浏览器的 URL 改变事件，并动态地渲染对应的组件。

// javascriptcn.com 代码示例
import { LitElement, html } from 'lit-element';
import { router } from './router.js';

class RouterComponent extends LitElement {
  static get properties() {
    return {
      currentRoute: { type: Object }
    };
  }

  constructor() {
    super();
    this.currentRoute = { component: null, params: {} };
    this.handlePopstate = this.handlePopstate.bind(this);
  }

  connectedCallback() {
    super.connectedCallback();
    this.handlePopstate();
    window.addEventListener('popstate', this.handlePopstate);
  }

  disconnectedCallback() {
    super.disconnectedCallback();
    window.removeEventListener('popstate', this.handlePopstate);
  }

  handlePopstate() {
    const currentRoute = router.resolve();
    this.currentRoute = currentRoute;
    this.requestUpdate();
  }

  render() {
    const { component, params } = this.currentRoute;
    if (!component) {
      return html`<div>404 Not Found</div>`;
    }

    const Comp = customElements.get(component);
    return html`<${Comp} ...=${params} />`;
  }
}

customElements.define('router-component', RouterComponent);

上述代码中的 RouterComponent 组件，主要分为以下几个部分：

构造函数中，初始化当前路由为 null，另外定义 popstate 事件回调函数 handlePopstate。
connectedCallback 方法中，初始化当前路由，监听 popstate 事件。
disconnectedCallback 方法中，移除 popstate 事件监听。
handlePopstate 方法中，根据路由规则和当前页面 URL，计算出匹配的路由，并更新当前路由。
render 方法中，根据当前路由中的组件名称，通过 customElements.get 来获取组件类，然后返回对应的组件实例。同时，将当前路由中的参数作为组件的属性传递下去。

在 RouterComponent 组件中，selected 属性标明当前打开的选项卡的序号，初始值为 0。在 render 方法中，我们根据 selected 属性的值来设置是否为选中状态。同时，我们使用 @click 事件来监听选项卡的点击事件，从而触发浏览器的 URL 发生改变。接下来，我们需要在 RouterComponent 组件中定义 router 对象，用于解析路由。

// javascriptcn.com 代码示例
const routes = [
  { path: '/', component: 'home-page' },
  { path: '/detail/:id', component: 'detail-page' }
];

export const router = {
  resolve() {
    const { pathname } = window.location;

    for (const route of routes) {
      const keys = [];
      const pattern = route.path.replace(/:([\w-]+)/g, (_, key) => {
        keys.push(key);
        return '([^/]+)';
      });

      const regex = new RegExp(`^${pattern}$`);
      const matches = pathname.match(regex);

      if (matches) {
        const params = keys.reduce((result, key, index) => {
          result[key] = matches[index + 1];
          return result;
        }, {});

        return {
          component: route.component,
          params
        };
      }
    }

    return { component: null, params: {} };
  },

  navigate(path) {
    window.history.pushState(null, null, path);
    const popstateEvent = new PopStateEvent('popstate');
    window.dispatchEvent(popstateEvent);
  }
};

在上述代码中，resolve 方法根据当前页面的 URL，遍历路由规则，查找与之匹配的规则。如果找到了一个匹配的规则，就构造一个路由对象，并返回。路由对象中包含了组件名称和参数。

navigate 方法用来触发浏览器的 URL 改变事件。它会通过 pushState 方法，将一个新的页面状态加入到浏览器的历史记录中，并在 URL 中添加对应的路径信息。同时，为了触发 handlePopstate 方法，我们手动触发了一个 popstate 事件。

应用展示

接下来，我们将 RouterComponent 组件添加到我们的应用中，以便它监听 URL 改变事件，并根据 URL 加载不同的组件。

// javascriptcn.com 代码示例
<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <title>Web Components 应用</title>
    <script type="module" src="./router.js"></script>
    <script type="module" src="./components.js"></script>
  </head>
  <body>
    <nav>
      <a href="/" onclick="return navigate(event, '/')">首页</a>
      <a href="/detail/1" onclick="return navigate(event, '/detail/1')">详情页1</a>
      <a href="/detail/2" onclick="return navigate(event, '/detail/2')">详情页2</a>
    </nav>
    <router-component></router-component>

    <script>
      function navigate(event, path) {
        if (event && event.preventDefault) event.preventDefault();
        router.navigate(path);
        return false;
      }
    </script>
  </body>
</html>

在应用中，我们定义了一个 nav 元素，并将首页、详情页1、详情页2 的链接放在里面。当用户点击这些链接时，我们通过 navigate 函数，触发了浏览器的 URL 改变事件。

现在，我们可以访问我们的应用，以验证它能够正确地路由到对应的页面。

总结

在本文中，我们学习了如何结合 Web Components 和路由技术，来创建一个完整的、自包含的应用。使用 Web Components 和路由技术，可以让我们更加灵活地组织代码，同时也提高了应用的可维护性和可拓展性。

在实际开发过程中，我们可能还需要考虑一些更复杂的场景，例如异步加载组件、嵌套路由、路由守卫等等。然而，基于上述的基础知识，我们可以轻松地对应用进行拓展，开发出更加完善的 Web Components 应用。

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