[置顶] 筋斗云框架前端：“变脸式应用”的页面路由设计
注意：文中多次出现网页（Web page）与页面（或逻辑页面，Page），请注意区分。
制作多页面的移动Web应用，主要有以下两种方式：
移动站点式。每个页面是个独立网页，页面切换时整体刷新。这种做法优点是单个页面加载快，缺点是页面切换时体验差，尤其是网速不太好时，网页加载痕迹明显，出现白屏，然后界面轮廓逐渐显示出来，时而还会出现闪烁或抖动。同时，由于每次后台请求都是整个网页，与原生App只请求业务数据相比，不仅远费流量，而且没有彻底分离数据模型与视图展示（Model/View分离），架构不清晰。尽管如此，这仍是目前主流做法，比如大众点评网的移动站点。由于体验不佳，像淘宝等应用已经放弃移动站点的开发，只推原生App（淘宝的App也是混合应用，使用自己的框架，做了很多优化）。
逻辑页面式。所谓逻辑页面，就是每个应用页面其实是一个DOM元素，不是真正的完整网页。页面切换时，网页不会刷新，只是将另一个逻辑页面放到最前端显示而已，由于无网页刷新，各页面间可共享全局变量或相互操控。这种做法可以解决移动站点中的网页切换体验差的问题，而且这类应用一般都做成是“单网页应用”（SPA），区分前端与后端，两者之间只传输业务数据，不仅省流量，架构也相对清晰，其后端应用服务器可以被Web应用和原生应用所共享。
使用逻辑页面的Web应用程序，又称为“变脸式应用”。
川剧中的变脸，以精湛的特技展现出快如闪电、随心所欲的艺术效果。如果把一个应用程序有九个页面比喻成有九张脸，那么原生应用就像神话中的九头鸟，天生就有九张脸，切换起来很自然；而移动站点则是有九个人九张脸，切换起来这些人跑来跑去，显的太重；“变脸式应用”则只需要一个人，通过换不同的面具或局部更新，达到九张脸自由切换的效果，其体验与原生应用类似。
看起来变脸式应用与移动站点式相比，用户体验更好，架构更清晰，也省流量。那为什么用的人不多呢？正如会表演变脸的艺术家不多一样，要做好表演需要精湛的技术。变脸式应用如果手法不精湛，就会出各种问题。
川剧变脸的主要手法主要有抹脸、吹脸、扯脸等，而变脸式应用的手法，一般称为页面路由。常见的做法，是通过URL中的hash（即井号后的部分）来确定页面，其原理是，当访问订单列表页面http://server/app/index.html#orders时，框架从当前网页里找到并打开id=orders的逻辑页面来显示。这需要把所有逻辑页面都放在一个主网页中，用到哪个页就只显示哪个，主网页结构像这样：
<html>
<head>...</head>
<body>
<div id="pages" style="display:none">
<div id="home"></div> <!-- 逻辑页面：主页 -->
<div id="orders"></div> <!-- 逻辑页面：订单列表 -->
<div id="ad"></div> <!-- 逻辑页面：广告页 -->
</div>
</body>
</html>这对于页面不太多的应用还可以，但如果页面过多，用户初次加载就会很慢，而且运行时也会占用过多内存，造成卡顿。对于开发来说，所有的逻辑页面都集中写在一个网页里，开发与维护都很不方便。就像变脸时，需要太多面具，操作起来难免会手忙脚乱。
为了改进这个问题，一些框架采用了“主网页+子网页”模式，允许你把常用的逻辑页面都放在主网页中，而其它页面以HTML片段的方式保存在单独文件中（称为子网页），需要时通过ajax动态加载进来。JQM（jQuery Mobile）框架支持这种做法，当你从页面http://server/app/index.html#orders跳转到另一个地址http://server/app/subpage/ad.html（假如是一个广告页）时，并不发生网页刷新，而是框架动态加载了subpage/ad.html页面，实现“换脸”。而且这个页面也不是完整网页，只是一个网页片段，比如只是一个DIV:
<!-- 子网页ad.html，只含一个逻辑页面，是个HTML片段 -->
<div id="ad"></div> <!-- 广告页 -->然而，这种方案又带来一个“入口页面限制”问题：用户无法直接打开不在主网页之内的逻辑页面，因为逻辑页面根本就不是完整网页；也就是说，外置页面不能做为入口页面。在上面的例子中，外置的广告页是没法直接打开的，只能通过主网页中的页面链接过去。这好比表演变脸时，只能从指定的几张面孔开始变，不能随心所欲的选择第一张面孔。
JQM框架对这个问题的解决方案是：放弃“主网页+子网页”模式，所有可能做为“入口”的页面都必须是一个完整的网页（即都是“主网页”），框架在动态加载这些网页时，会忽略头尾部分，只取其中第一个逻辑页面来显示；同时，所有的入口网页，都必须具有相同的头尾结构和内容，以保证不管从哪个逻辑页进入时，显示结果和应用逻辑是一样的。这个方案是很不完美的，首先，维护多个头尾部相同的网页，忍受重复是一件让开发者非常难受的事情，其次，这些重复部分在运行时多费了很多流量。再者，这种方案要求所有的网页都只能包含一个逻辑页，因为从别的页面跳过来时，只能访问到第一个逻辑页。这使得发布时，没法通过合并常用网页到主网页来做优化。
筋斗云移动端支持“主网页+子网页”模式，它采用“缺页中断”技术来处理“入口页面限制”问题。这是一种特别的页面路由设计。继续上面的例子，广告页是一个子网页，URL是subpage/ad.html，但在访问该页面时，并不使用这个地址，而是仍然使用hash来访问，如#ad。框架在当前网页中找id=ad的页面，发现该页不存在，于是产生类似虚拟内存管理中常见的“缺页中断”，继而去地址subpage/ad.html来找这个逻辑页并加载进来。
筋斗云统一使用URL hash来找逻辑页。在开发时，主网页一般不包含任何逻辑页，访问任何一个页面时都会发生缺页，开发者不用关心细节，框架会自动加载相关页并显示出来。在发布时，可以将常用的逻辑页合并到主网页中，从而优化应用。
当然，这种设计也有一些局限性：所有逻辑页不能重名，否则可能产生错乱；由于页面间链接可能是虚拟的，对搜索引擎不够友好。对制作一个以逻辑为主的应用程序（而非网站）来说，这些缺点都还是可以接受的。