Navigation API 是 Chrome 提出的一套导航 API，提供了操作和拦截导航的能力，以及对应用程序的历史导航记录进行访问。这为 window.history 和 window.location 提供了一个更有用的替代品，特别是 SPA 这种模式。目前该 API 只有 Chromium 内核的浏览器才支持。

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Why

SPA：在用户与网站互动时动态重写其内容，而不是默认的从服务器加载全新页面的方法。

虽然基于 History API 已经可以实现 SPA 了，但是 History API 过于简陋，不是专门为 SPA 量身定制的（早在 SPA 成为标准之前就开发出来了），在一些边界情况存在大量的问题，参见 W3C HTML History Issues。
如果开发人员在没有了解 History API 的情况下，想要基于 History API 实现类似 vue-router 路由守卫这种的功能时，会发现 window.onpopstate 只能监听到导航前进和后退的事件，无法监听到 push 或 replace 事件。此外，在使用超链接标签 a 或表单标签 form 时，触发的导航都是不支持 SPA 的，像前端常用的路由库 vue-router 或 react-router 都会提供自己的 Link 组件，用于实现 SPA 路由跳转。
【现代前端原生路由（Navigation|现代前端原生路由：Navigation API）】在开源社区有已经有一些针对 history 的封装了，例如：history、history.js，前者正是 react-router 的路由底层实现。而现在 Navigation API 提供一个全新的标准化客户端路由，专门为 SPA 定制，提供了完整的操作和拦截导航的能力，以及对应用程序的历史导航记录进行访问。
快速上手 要使用 Navigation API，首先在 window.navigation 上添加一个 “navigate” 事件监听。这个事件代表了页面上的所有同域导航事件，无论是用户点击链接，提交表单，或回退和前进。大多数情况下，在这个事件处理函数里可以重写浏览器对这些操作的默认行为。对于 SPA，这意味着可以让用户保持在同一个页面上，并动态加载或更改站点的内容。

• subpage.html
• #console
• Go to subpage by history.pushState
• history.back()
• location.reload()
• Go to subpage by location.href
• baidu

如上所示的示例，演示了超链接、history 和 location 操作导航的场景，它们都会触发 navigation 的 navigate 事件。通过事件的 navigationType 属性可以区分导航类型，hashChange 表示是否是锚点跳转，destination 包含了跳转模板页面的信息，可以根据该信息动态的加载目标页面，从而实现 SPA。
导航事件 上文所示的 navigate 事件就是浏览器所有涉及到地址变化时都会触发的导航事件，不仅包括 History API 对导航的操作，超链接标签 a、表单标签 form 的提交和 Location API 等对导航的操作都会触发 navigate 事件。在该事件的处理函数里可以对导航进行拦截、重定向和取消。

window.navigation.addEventListener("navigate", function (event: NavigateEvent) { console.log('navigationType', event.navigationType); // 导航类型： "reload", "push", "replace", or "traverse" console.log('destination', event.destination); // 导航目标：{ url: '', index: '', getState() {} } console.log('hashChange', event.hashChange); // 是否是锚点 console.log('canTransition', event.canTransition); // 是否可以拦截，即是否可以使用 transitionWhile });

导航类型信息

• reload：刷新
• push：打开新页面
• replace：替换当前页面
• traverse：导航前进或后退

导航目标信息主要包含了导航目标地址和状态信息

event.destination.url; // 目标地址 event.destination.getState(); // 类似 History API 的 state

除了以上 destination 和 navigationType 两个主要信息外，event 还提供了一些标识信息

• hashChange：是否是锚点导航
• canTransition：表示是否可以重写本次导航，实现 SPA 的自定义响应，除了跨域的导航无法重写处理外，该标识一般都是为 true。

如果 canTransition 为 true，那么可以调用 event.transitionWhile 来重写导航行为，event.transitionWhile 会接受一个返回 Promise 的导航重写函数，这个 api 在下文的“导航处理”部分化详细介绍。根据导航重写函数的处理结果，还会触发成功和失败事件。

• navigatesuccess：导航重写函数返回的 Promise 响应成功（resolve）时触发；
• navigateerror：`导航重写函数返回的 Promise 响应失败（reject）时触发。

导航处理 在 navigate 事件处理函数中，我们可以根据需要对导航行为进行拦截以阻止默认的导航行为，也可以自定义导航行为来覆盖默认的导航方式，从而实现 SPA。
阻止导航
通过调用 event.preventDefault() 可以取消本次导航事件的默认行为，例如：点击超链接时默认会打开新页面。除了不能阻止浏览器的前进和后退行为外，其他导航变化事件都可以阻止。
自定义导航
当在 navigate 事件处理函数中调用 transitionWhile() 时，它通知浏览器现在正在为新的导航目标准备页面，浏览器不需要处理了（相当于阻止了默认行为，从而实现自定义的 SPA）。并且导航可能需要一些时间，传递给 transitionWhile() 的 Promise 会告诉浏览器导航需要多长时间。在这个处理过程中，我们可以让浏览器显示导航的开始、结束或潜在的失败。例如，Chrome 浏览器会显示加载指示器，并允许用户与停止按钮互动。

navigation.addEventLisnter('navigate', () => { event.transitionWhile(async () => { // 显示导航目标加载动画 const reponse = await (await fetch('...')).text(); // 加载失败会触发 navigateerror 事件，否则触发 navigatesuccess 事件 // 更新 DOM }); }) navigation.addEventLisnter('navigatesuccess', () => { // 隐藏导航目标加载动画 }) navigation.addEventLisnter('navigateerror', () => { // 隐藏导航目标加载动画 // 显示错误页面 })

需要注意的是，跨域的导航目标是不允许重写导航行为的。此外现有的地址更新模式还存在问题，浏览器默认处理导航时，会在目标地址的服务器响应后才会同步更新地址。但是新的 navigation API 在现阶段修改了这种行为，在重写了导航后，只要 navigate 事件处理函数执行结束，就会立刻同步更新浏览器的地址，即使动态加载的内容还没响应回来。这会导致地址和页面显示内容不同步，因为异步加载目标页面时，当前页面还是显示上一个地址的内容，当前内容的一些资源的相对路径引用会出错。
下图所示是默认行为，点击链接后需要等待服务端响应后才会更新地址

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下图是使用 transitionWhile 处理好的效果，在点击跳转后地址立刻就发生了变化，但内容还是显示的旧地址页面。

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目前最新的规范已经调整了相关的实现，具体参考下面的一些讨论情况。截止到本文编写时间，浏览器的实现还是旧的方案，所以本文还是按现有的实现去讲解。

• When should the URL change when using transitionWhile? #232
• Will the current transitionWhile() design of updating the URL/history entry immediately meet web developer needs? #66
• Make all same-document navigations sync #46
• Worries about making all navigations async #19

导航取消
由于自定义处理的导航是一个异步任务，在处理过程中用户可能点击页面上的其他拦截，或者点击了浏览器的导航取消、前进和后退按钮。为了处理这些情况，navigate 事件对象包含一个 AbortController 的信号属性 signal，通过这个信号属性可以监听导航取消事件，你也可以将这个信号传给异步网络请求 fetch，以取消网络请求任务，节省带宽。

navigation.addEventLisnter('navigate', (event) => { event.signal.addEventListener("abort", () => { // ... }); event.transitionWhile(async () => { await (await fetch('...', { signal: navigateEvent.signal })).text(); }); })

导航操作 除了我们移植的超链接标签 , Location 和 History API 外，新的 Navigation API 也封装了导航操作方法。

• navigation.navigate(url: string, options: { state: any, history: 'auto' | 'push' | 'replace' })
  打开目标地址页面，相等于 history.pushState 和 history.replaceState，但是支持跨域地址。
  
• navigation.reload({ state: any })
  刷新当前页面，相当于调用了 location.reload()
  
• navigation.back()
  在导航会话历史中向后移动一页，相当于 history.back()
  
• navigation.forward()
  在导航会话历史中向前移动一页，相当于 history.forward()
  
• navigation.traverseTo(key: string)
  在导航会话历史记录中加载特定页面，相当于 history.go()，但区别在于传参不同，navigation 给每个导航会话设置了一个唯一标识，traverseTo 接受的参数正是该唯一标识，下文会介绍该唯一标识。
  

导航历史栈 在过去，History API 只提供了一个 history.length 来标识当前历史栈的大小，但是无法访问导航会话历史栈信息。而 Navigation API 提供了 currentEntry 和 entries 这两个 api 来访问当前导航会话和会话历史栈。
每个导航会话对象的结构：

interface NavigationHistoryEntry extemds EventTarget { readonly id: string; readonly url: string; readonly key: string; readonly index: number; getState(): any; ondispose: EventHandler; }

• id：导航会话的唯一标识
• url：导航会话的 URL 地址
• key：在导航会话历史栈中的唯一标识
  id 与 key 的区别在于，key 标识是在栈中的唯一标识，id 是 NavigationHistoryEntry 实例的唯一标识。例如：调用 replace 或 reload 时并没有产生新的导航会话，但会生成新的 NavigationHistoryEntry，前后两个 NavigationHistoryEntry 实例的 key 相同，但 id 不同。
  上文提到的 traverseTo 方法传参就是该 key 值。
  
• index：指示该导航会话在历史栈的位置，默认从 0 开始
• getState: 返回导航会话存储的状态，类似 history.state，详见下本介绍。
• ondispose：监听 dispose 事件，在该导航会话从历史栈中删除时触发。

如下所示是一个简单示例演示历史栈的工作情况。

navigation.currentEntry // 当前属于首页 { index: 0, url: '/' } navigation.navigate('/a', { state: { v: 1 }}) // 打开 a 页面 navigation.navigate('/b', { state: { v: 2 }}) // 打开 b 页面 navigation.navigate('/c', { state: { v: 3 }}) // 打开 c 页面 navigation.back() // 返回上一页 navigation.currentEntry // 当前位于 b 页面 { index: 2, url: '/b' } navigation.currentEntry.getState() // { v: 2 } navigation.entries() // 当前导航会话不一定位于栈顶 /* [ { index: 0, url: '/' }, { index: 1, url: '/a' }, { index: 2, url: '/b' }, { index: 3, url: '/c' }, ] */

导航状态 类似 history.state，navigation 在每个导航会话提供了 getState 方法来获取当前导航会话的缓存状态，即使刷新了浏览器该状态仍能恢复。

navigation.currentEntry.getState() // 当前导航会话的缓存状态 navigation.entries().map(entry => entry.getState()) // 所有导航会话历史的缓存状态

导航会话的状态是在调用 navigation.navigate(url: string, options: { state: any }) 时设置的。如果要更新当前导航会话的状态，可以调用 navigation.updateCurrentEntry(options: { state: any })。，这在过去使用 History API 时，并没有那么方便的类似 API 可用。
在 SPA 里，导航状态还是有很大的应用场景，在过去由于没有方便使用的 API，很多时候需要使用其他方案来代替。例如：有些开发者需要记住页面状态时，会使用全局状态管理来存储。早期 redux 流行时，其官方的示例演示了如何在全局缓存页面状态。但这么做，在一些路由组件在导航历史同时出现时，会出现状态冲突。
假设一个 SPA 存在一个列表页面 /list 和一个详细页面 /detail，列表页面的每一项点击后打开详情页面，详情页面存在更多链接又可以打开新的列表页面。这样的话，在导航历史栈中就存在两个列表页面，但这两个列表页面的页面状态应该是不一样的。如果按照全局状态管理的方式处理，那么会两个列表页面的页面状态就会存在冲突，要么是新的列表覆盖了就的列表状态，要么就是新的列表错误的使用了旧列表的页面状态。在这种情况下，我们应该使用”导航状态“来缓存页面状态。
总结 Navigation API 综合封装了浏览器的导航能力，提供了中心化的监听事件和方便的自定义导航实现方式，而且补充提供了导航会话历史的访问和状态管理，这些大大简化了 SPA 的实现。
参考文献

• https://github.com/WICG/navig...
• https://caniuse.com/mdn-api_n...
• Modern client-side routing: the Navigation API
• Feature: Navigation API

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