URI & URL

URI，Uniform Resource Identifier，统一资源标识符。
URL，Uniform Resource Location，统一资源定位符。
URI 简单来理解就是标识/定义了一个资源，而 URL 在定义/标识资源的同时还需要描述如何访问到该资源。可以认为 URL 是 URI 的一个子集。
举个例子：
公司里每个人都有一个内部唯一的花名，这个花名其实就可以认为是 URI，它对应了公司内部唯一的一个人（资源）。当我需要找这个人时，虽然我知道了花名（URI），但是并找不到他人，因为我不知道他的工位，这时候就需要知道他的工位号如 13B-11 ，工位号+花名其实就是一个 URL，它指定了一个人以及怎么找到这个人的位置。
上述例子可能并不规范，但是感觉这样比较容易理解区分。一般来说 URI 有一个通用的结构描述：
scheme:[//[user:password@]host[:port]][/]path[?query][#fragment]
uri-syntax
其实现在我们不必刻意去区分 URI / URL / URN 。在 [RFC3986]上已经明确说明这个点：

Future specifications and related documentation should
use the general term "URI" rather than the more restrictive terms
"URL" and "URN".

fragment

主要资源是由 URI 进行标识，URI 中的 fragment 用来标识次级资源。我理解看来，fragment 主要是用来标识 URI 所标识资源里的某个资源。
在 URI 的末尾通过 hash mark（#）作为 fragment 的开头，其中 # 不属于 fragment 的值。
https://domain/index#L18
这个 URI 中 L18 就是 fragment 的值。这有哪些特殊的地方呢？

# 有别于 ?，? 后面的查询字符串会被网络请求带上服务器，而 fragment 不会被发送的服务器；
fragment 的改变不会触发浏览器刷新页面，但是会生成浏览历史；
fragment 会被浏览器根据文件媒体类型（MIME type）进行对应的处理；
Google 的搜索引擎会忽略 # 及其后面的字符串。

针对以上几点特性，分别介绍下 URI fragment 的应用。

特性 1 & 2 单页面路由

针对 1、2 这两个特性，目前主要的应用就是单页面路由。具体原理简单描述如下：
JavaScript 提供了 location.hash 来操作当前 URI 的 fragment，同时提供了 Hashchange 事件监听 fragment 的变化。利用这两个 API 再结合上述特性 1、2 就可以实现一个简单前端路由。具体流程如下图：
(img)
修改 location.hash 值，触发 hashchange 事件，JS 处理对应的逻辑，改变页面 UI 实现页面的跳转，并在浏览器中产生历史记录。
具体代码实现可以参考 vue-router hash 模式下的实现 [https://github.com/vuejs/vue-router/blob/dev/src/history/hash.js]。
hashchange event 目前的兼容性表现较好，主流浏览器都支持【[caniuse]】。
实现单页面路由还会使用 H5 为 history 新增的两个 API History.pushState() & Histroy. replaceState ()。虽然在 URL 美观度上很令人满意，但是也存在缺点，如兼容性表现、对 Web 容器配置的额外要求 —— 直接使用 pushState 的 URL 访问应用，则会 404，需要 Web 容器对这些 URL 进行处理，重写到对应的 HTML 页面上。
具体代码实现可以参考 vue-router histroy 模式下的实现 [https://github.com/vuejs/vue-router/blob/dev/src/history/html5.js]。

特性 3 HTML 锚点

在 HTML 中比较常见的一个应用 —— 页面内定位。在页面中通过设置标签的 id 属性来定义锚点，从而实现锚点定位。实际上锚点定位的实现正是依赖了 fragment 的特性 3。如这个 URI https://domain/index.html#L18，假设返回的文件类型是 text/html，则浏览器会读取 URI’s fragment，然后在页面中寻找 L18 这个锚点，并将页面滚动到该锚点的位置。
因此我们当点击 <a href="#top">top</a>时，实际上处理过程是 URI 的 hash 发生变化，然后浏览器读取新的 fragment，并寻找 DOM 中是否存在对应的锚点，将该锚点显示到页面中。
在 MIME Type 为 HTML 或 XML 时，如https://domain/index.html#这个 URI 中是空的 fragment，则浏览器默认显示页面的最顶端。
URI 对应的资源类型不同，浏览器对该 URI’s fragment 的处理方式就不一样，具体不同类型的处理方式可以参阅：[ https://en.wikipedia.org/wiki/Fragment_identifier#Examples] 。

特性 4

特性4 其实是针对 hash 模式前端路由来说的一个缺点。因为 fragment 会被 Google 搜索引擎忽略掉，因此对于用 hash 模式前端路由的应用的 SEO 来说是很不友好的。不过 Google 给了一个方案，就是在 # 紧跟一个 ! ，这样Google 搜索引擎就会将这个 URI 进行转换，如 https://domain/index.html#!L18转换后就成为了 https://domain/index.html?_escaped_fragment_=L18。这样搜索引擎就会携带上 URI’s fragment 直接去访问这个 URI，开发者可以利用这个 trick 优化网站的 SEO。

小结

fragment 对于 HTML 文档来说就是页面内的定位标识符，可以实现 HTML 页面内的定位。当然浏览器针对不同类型的资源会有区分的处理 fragment；
利用 fragment 实现前端页面无刷新修改 Brower’s URI；
根据搜索引擎规则，可以优化无刷新修改页面的 SEO；
对于 URI’s fragment 的探究也就到这里，附上下关的参考 Links：
[http://www.ietf.org/rfc/rfc3986.txt]
[https://en.wikipedia.org/wiki/Fragment_identifier]
[http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/03/url_hash.html]

本作品采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议进行许可。