pathtoregexp使用及源码解析

一.使用

该方法的作用是把字符串转为正则表达式。

我们在vue-router中，react-router或koa-router中，我们经常做路由匹配像这种格式的 /foo/:id 这样的，或者其他更复杂的路由匹配，都能支持，那么这些路由背后是怎么做的呢？其实它就是依赖于 path-to-regexp.js的。下面我们先来了解下 path-to-regexp.js的基本用法

1.1. pathToRegexp()

作用：这里这个方法可以类比于 js 中 new RegExp('xxx')。

var pathToRegexp = require('path-to-regexp')

var re = pathToRegexp('/foo/:bar')
console.log(re);    

打印结果如下:

/^\/foo\/((?:[^\/]+?))(?:\/(?=$))?$/i

　　

要注意两点，一点是我们自己的 url 地址，一条是匹配规则。

1.2. exec()

作用：匹配 url 地址与规则是否相符。

var pathToRegexp = require('path-to-regexp')

var re = pathToRegexp('/foo/:bar');     // 匹配规则
var match1 = re.exec('/test/route');    // url 路径
var match2 = re.exec('/foo/route');     // url 路径

console.log(match1);
console.log(match2);

　　

打印结果如下：

null
[ '/foo/route', 'route', index: 0, input: '/foo/route' ]

　　

说明：

上述代码中，第一个 url 路径与匹配规则不相符返回 null，第二个 url 路径与匹配规则相符，返回一个数组。

1.3. parse()

作用：解析 url 字符串中的参数部分（:id）。

var pathToRegexp = require('path-to-regexp');

var url = '/user/:id';
console.log(pathToRegexp.parse(url));

　　

打印结果如下：

[ '/user',
  { name: 'id',
    prefix: '/',
    delimiter: '/',
    optional: false,
    repeat: false,
    partial: false,
    pattern: '[^\\/]+?' } ]

　　

说明：返回一个数组，从第二个数据可以就可以得到 url 地址携带参数的属性名称（item.name）。

当然，url 中携带参数出了 :id 这种形式，还有 /user?id=11 这种，使用 parse() 方法解析自行查看结果。

1.4. compile()

作用：快速填充 url 字符串的参数值。

var pathToRegexp = require('path-to-regexp')

var url = '/user/:id/:name'
var data = {id: 10001, name: 'bob'}
console.log(pathToRegexp.compile(url)(data))

　　

打印结果：

/user/10001/bob

　　

const pathToRegExp = require('path-to-regexp');

const t1 = pathToRegExp('/foo/:id');
console.log(t1); // /^\/foo\/([^\/]+?)(?:\/)?$/i

console.log(t1.exec('/foo/barrrr')); 
/* 
[
  0: "/foo/barrrr"
  1: "barrrr"
  groups: undefined
  index: 0
  input: "/foo/barrrr"
]
*/
console.log(t1.exec('/ccccc')); // null

const t2 = pathToRegExp('aaa');
console.log(t2); // /^aaa(?:\/)?$/i

如上代码中的字符串 '/foo/:id'， 中的 '/' 为分隔符，它把多个匹配模式分割开，因此会分成 foo 和 :id, 因此我们正则匹配 foo的时候是完全匹配的，因此正则 是 /^\/foo$/ 这样的。但是 :id 是命名参数，它可以匹配任何请求路径字符串。
在命名参数上，我们也可以使用一些修饰符，比如?, + , * 等

1.5. 在字符串后面加上 * 号

const pathToRegExp = require('path-to-regexp');

const t1 = pathToRegExp('/foo/:id*');

console.log(t1.exec('/foo/a/b/c/d'));
// 输出如下：
/*
  [
    0: "/foo/a/b/c/d"
    1: "a/b/c/d"
    groups: undefined
    index: 0
    input: "/foo/a/b/c/d"
  ]
*/

console.log(t1.exec('/foo'));
/*
 输出如下：
 [
   0: "/foo"
   1: undefined
   groups: undefined
   index: 0
   input: "/foo"
 ]
*/

*表示我这个命名参数:id可以接收0个或多个匹配模式

1.6 在字符串后面加上 + 号
如下代码：

const pathToRegExp = require('path-to-regexp');
const t1 = pathToRegExp('/foo/:id+');
console.log(t1.exec('/foo/a/b/c/d'));
// 输出如下：
/*
  [
    0: "/foo/a/b/c/d"
    1: "a/b/c/d"
    groups: undefined
    index: 0
    input: "/foo/a/b/c/d"
  ]
*/

console.log(t1.exec('/foo')); // null

+ 表示命名参数至少要接收一个匹配模式，也就是说 '/foo/' 后至少有一个匹配模式，如果没有的话，就会匹配失败。

1.7 在字符串后面加上 ? 号

const pathToRegExp = require('path-to-regexp');

const t1 = pathToRegExp('/foo/:id?');

console.log(t1.exec('/foo/a/b/c/d')); // null

console.log(t1.exec('/foo/a'));
/*
 输出为 
 [
   0: "/foo/a"
   1: "a"
   groups: undefined
   index: 0
   input: "/foo/a"
 ]
*/

console.log(t1.exec('/foo')); // null
/*
 输出为：
 [
   0: "/foo"
   1: undefined
   groups: undefined
   index: 0
   input: "/foo"
 ]
*/

? 表示命名参数可以接收0个或1个匹配模式，如果为多个匹配模式的话，就会返回null.

1.8 pathToRegexp 方法的第二个参数keys，默认我们可以传入一个数组，默认为 []; 我们来看下

const pathToRegExp = require('path-to-regexp');

const keys = []; 
var t1 = pathToRegExp('/:foo/icon-(\\d+).png',keys)
const t11 = t1.exec('/home/icon-123.png');
const t12 = t1.exec('/about/icon-abc.png');

console.log(t11);
/*
 打印输出为：
 [
   0: "/home/icon-123.png"
   1: "home"
   2: "123"
   groups: undefined
   index: 0
   input: "/home/icon-123.png"
 ]
*/

console.log(t12); // 输出为null

console.log(keys);

/*
 输出值为：
 [
   {
     delimiter: "/"
     name: "foo"
     optional: false
     pattern: "[^\/]+?"
     prefix: "/"
     repeat: false
   },
   {
     delimiter: "-"
     name: 0
     optional: false
     pattern: "\d+"
     prefix: "-"
     repeat: false
   }
 ]
*/

注意如上：未命名参数的keys.name为0。

1.9 第三个参数options，为一个对象，包含如下对应的key值：

options = {
  delimiter: '',
  whitelist: '',
  strict: '',
  start: '',
  end: '',
  endsWith: ''
}

我们可以看到官网对这些字段的含义解析如下：

更多请看github上的使用方式 （https://github.com/pillarjs/path-to-regexp）

注意：至于其他的 Parse方法使用及 Compile 方法的使用，tokensToRegExp 和 tokensToFunction 请看 github上的demo。

github上的源码及使用（https://github.com/pillarjs/path-to-regexp）

二.源码解析

1：path-to-regexp.js 源码分析如下：

首先从源码中该js文件对外暴露了5个方法，源码如下：

module.exports = pathToRegexp
module.exports.parse = parse
module.exports.compile = compile
module.exports.tokensToFunction = tokensToFunction
module.exports.tokensToRegExp = tokensToRegExp

首先要说明下的是：分析源码的最好的方式是：做个demo，然后在页面上执行结果打上断点一步步调式。就能理解代码的基本含义了。

首先path-to-regexp.js源码如下初始化一些数据：

/**
 * Default configs.
 默认的配置项在 '/' 下
 */
var DEFAULT_DELIMITER = '/'; 

/**
 * The main path matching regexp utility.
 *
 * @type {RegExp}
 */
var PATH_REGEXP = new RegExp([
  // Match escaped characters that would otherwise appear in future matches.
  // This allows the user to escape special characters that won't transform.
  '(\\\\.)',
  // Match Express-style parameters and un-named parameters with a prefix
  // and optional suffixes. Matches appear as:
  //
  // ":test(\\d+)?" => ["test", "\d+", undefined, "?"]
  // "(\\d+)"  => [undefined, undefined, "\d+", undefined]
  '(?:\\:(\\w+)(?:\\(((?:\\\\.|[^\\\\()])+)\\))?|\\(((?:\\\\.|[^\\\\()])+)\\))([+*?])?'
].join('|'), 'g');

然后看源码中看到一个很复杂的正则。我们来分析下该正则的含义，因为下面会使用到该正则返回的 PATH_REGEXP 来匹配的。

1. new RegExp('\\\\.', 'g'); 的含义是：在 new RegExp对象后，会返回 /\\./g, 然后是匹配字符串 \\ ， 点号(.) 是元字符匹配任意的字符。因此如下测试代码可以理解具体的作用了：

var reg12 = new RegExp('\\\\.', 'g');

console.log(reg12); // 输出 /\\./g

console.log(reg12.test('.')); // false
console.log(reg12.test('\.')); // false
console.log(reg12.test('\a')); // false
console.log(reg12.test('.a')); // false
console.log(reg12.test('n.a')); // false

console.log(reg12.test('\\a')); // true
console.log(reg12.test('\\aaaa')); // false

console.log(reg12.test('\\.')); // true

想要详细了解相关的知识点，请看这篇文章

2. (?:\\:(\\w+)(?:\\(((?:\\\\.|[^\\\\()])+)\\))?|\\(((?:\\\\.|[^\\\\()])+)\\))([+*?])?

如上复杂的正则表达式可以分解为如下：

(?:\\:
  (\\w+)
  (?:\\
    (
      (
        (?:\\\\.|[^\\\\()])+
      )\\
    )
  )? | \\ 
  (
    (
      (?:\\\\.|[^\\\\()])+
    )\\
  )
)([+*?])?

如上正则表达式，我们把它分解成如上所示，俗话说，正则表达式不管它有多复杂，我们可以学会一步步分解出来。

1. (?:\\:)的含义：?:以这样的开头，我们可以理解为 非捕获性分组。非捕获性分组的含义可以理解：子表达式可以作为被整体修饰但是子表达式匹配的结果不会被存储；什么意思呢？比如如下demo：

// 非捕获性分组
var num2 = "11 22";
/#(?:\d+)/.test(num2);
console.log(RegExp.$1); // 输出：""

var num2 = "11aa22";
console.log(/(?:\d+)/.test(num2)); // 返回 true

具体理解非捕获性分组我们可以看这篇文章.

因此 (?:\\:) 的含义是 匹配 \\: 这样的字符串。比如如下测试demo:

/(?:\\:)/g.test("\\:"); // 返回true
/(?:\\:)/g.test("\\:a"); // 返回true

因此我们可以总结 (?:\\:) 的具体含义是：使用非捕获性分组，只要能匹配到字符串中含有 \\: 就返回true.

2. (\\w+) 的含义：

\w; 查找任意一个字母或数字或下划线，等价于A_Za_z0_9,_ 那么 \\w+ 呢？请看如下demo

const t1 = new RegExp('\\w+', 'g');
console.log(t1); // 输出 /\w+/g

console.log(t1.test('11')); // true

也就是说 \\w+ 在 RegExp中实列化后，变成了 /\w+/g, 、\w+ 的含义就是匹配任意一个或多个字母、数字、下划线。

3. (?:\\ 和 第一点是一样的。就是匹配 字符串中包含的 '\\' 这个的字符。

4. (?:\\\\.|[^\\\\()])+ 中的 ?:\\\\. , 上面介绍了 (?:)这是非捕获性分组，\\\\.的含义就是匹配字符串中 "\\" ， 点号(.) 是元字符匹配任意的字符。然后元字符+ 就是匹配至少一个或多个。比如如下demo。

const t1 = new RegExp('(?:\\\\.)+', 'g');
console.log(t1); // 输出 /(?:\\.)+/g

/(?:\\.)+/g.test("\\\\\aaaa"); // true
/(?:\\.)+/g.test("\\\\\bbbb"); // true
/(?:\\.)+/g.test("\\..."); // true

([^\\\\()])+ 的含义是：分组匹配 ([^\\()])+

const t1 = new RegExp('([^\\\\()])+', 'g');
console.log(t1); // 输出 /([^\\()])+/g;

如下图所示：

应该就是任意一个字符吧，如果是空字符串的话，返回false.

后面的正则表达式也是差不多的意思。

一： pathToRegExp

该方法的作用是将路径字符串转换为正则表达式。
如下基本代码：

/**
 * Normalize the given path string, returning a regular expression.
 *
 * An empty array can be passed in for the keys, which will hold the
 * placeholder key descriptions. For example, using `/user/:id`, `keys` will
 * contain `[{ name: 'id', delimiter: '/', optional: false, repeat: false }]`.
 *
 * @param  {(string|RegExp|Array)} path
 * @param  {Array=}                keys
 * @param  {Object=}               options
 * @return {!RegExp}
 */
function pathToRegexp (path, keys, options) {
  if (path instanceof RegExp) {
    return regexpToRegexp(path, keys)
  }

  if (Array.isArray(path)) {
    return arrayToRegexp(/** @type {!Array} */ (path), keys, options)
  }

  return stringToRegexp(/** @type {string} */ (path), keys, options)
}

该方法有三个参数：
@param path {string|RegExp|Array} 为url路径，它的类型为一个字符串、正则表达式或一个数组.
@param keys {Array} 默认为空数组 []
@param options {Object} 为一个对象。
@return 返回的是一个正则表达式

pathToRegexp代码的基本含义如下：
1. 判断该路径是否是正则表达式的实列，if (path instanceof RegExp) {}, 如果是的话，就直接返回正则表达式 return regexpToRegexp(path, keys);

2. 判断该路径是否是一个数组，如果是一个数组的话，if (Array.isArray(path)) {}, 那么就把数组转换为 正则表达式，如代码：return arrayToRegexp((path), keys, options);

3. 如果即不是正则表达式的实列，也不是一个数组的话，那就是字符串了，因此使用把字符串转换为正则表达式，如代码： return stringToRegexp((path), keys, options);

比如如下demo，传入的path是一个字符串路径，它返回的是一个正则表达式。

3.1 只有第一个参数字符串。

const pathToRegExp = require('path-to-regexp');

const t1 = pathToRegExp('/foo/:id');
console.log(t1); // /^\/foo\/([^\/]+?)(?:\/)?$/i

// 普通的字符串
const t2 = pathToRegExp('aaa');
console.log(t2); // /^aaa(?:\/)?$/i

我们先打个断点看看，它代码是如何执行的：

如下图所示：

可以看到，断点会先进入 pathToRegExp 方法内部，代码如上，先判断第一个参数path是否是一个字符串，还是是一个正则表达式，或者是一个数组，由于我们传入的是一个字符串，因此会调用 return stringToRegexp((path), keys, options); 这个方法内部执行。如下 stringToRegexp 函数方法内部，如下所示：

我们可以看到，第一个参数path传入的是一个字符串 "/foo/:id", 然后第二个参数和第三个参数我们都没有传递，因此他们都为undefined。最后他们会调用 tokensToRegExp 这个函数，但是在调用该函数之前，会先调用 parse这个方法：parse(path, options)；我们先进入 parse这个方法内部看看情况。

parse函数代码如下：

/**
 * Parse a string for the raw tokens.
 *
 * @param  {string}  str
 * @param  {Object=} options
 * @return {!Array}
 */
function parse (str, options) {
  var tokens = []
  var key = 0
  var index = 0
  var path = ''
  var defaultDelimiter = (options && options.delimiter) || DEFAULT_DELIMITER
  var whitelist = (options && options.whitelist) || undefined
  var pathEscaped = false
  var res

  while ((res = PATH_REGEXP.exec(str)) !== null) {
    var m = res[0]
    var escaped = res[1]
    var offset = res.index
    path += str.slice(index, offset)
    index = offset + m.length

    // Ignore already escaped sequences.
    if (escaped) {
      path += escaped[1]
      pathEscaped = true
      continue
    }

    var prev = ''
    var name = res[2]
    var capture = res[3]
    var group = res[4]
    var modifier = res[5]

    if (!pathEscaped && path.length) {
      var k = path.length - 1
      var c = path[k]
      var matches = whitelist ? whitelist.indexOf(c) > -1 : true

      if (matches) {
        prev = c
        path = path.slice(0, k)
      }
    }

    // Push the current path onto the tokens.
    if (path) {
      tokens.push(path)
      path = ''
      pathEscaped = false
    }

    var repeat = modifier === '+' || modifier === '*'
    var optional = modifier === '?' || modifier === '*'
    var pattern = capture || group
    var delimiter = prev || defaultDelimiter

    tokens.push({
      name: name || key++,
      prefix: prev,
      delimiter: delimiter,
      optional: optional,
      repeat: repeat,
      pattern: pattern
        ? escapeGroup(pattern)
        : '[^' + escapeString(delimiter === defaultDelimiter ? delimiter : (delimiter + defaultDelimiter)) + ']+?'
    })
  }

  // Push any remaining characters.
  if (path || index < str.length) {
    tokens.push(path + str.substr(index))
  }

  return tokens
}

该方法同样我们传入了两个参数，第一个是 path这个路径，第二个是 options，该参数是一个对象，看这句代码：

var defaultDelimiter = (options && options.delimiter) || DEFAULT_DELIMITER;

由此可见，该options对象有一个参数 delimiter， 我们可以先理解为一个分隔符吧。默认为 DEFAULT_DELIMITER = '/' 这样的。

var whitelist = (options && options.whitelist) || undefined 这句代码的时候，我们也可以看到options对象也有一个 whitelist 该key。具体做什么用的，我们现在还未知，不过没有关系，我们一步步先走下去。

while ((res = PATH_REGEXP.exec(str)) !== null) {} 当代码执行到这句的时候，使用while循环，如果res = PATH_REGEXP.exec(str)) !== null， 当res不是null的时候，就执行下面的代码，我们先来看下使用正则中的exec方法执行完成后，一般会返回什么，如下基本的测试 exec代码：

var reg = new RegExp([
  // Match escaped characters that would otherwise appear in future matches.
  // This allows the user to escape special characters that won't transform.
  '(\\\\.)',
  // Match Express-style parameters and un-named parameters with a prefix
  // and optional suffixes. Matches appear as:
  //
  // ":test(\\d+)?" => ["test", "\d+", undefined, "?"]
  // "(\\d+)"  => [undefined, undefined, "\d+", undefined]
  '(?:\\:(\\w+)(?:\\(((?:\\\\.|[^\\\\()])+)\\))?|\\(((?:\\\\.|[^\\\\()])+)\\))([+*?])?'
].join('|'), 'g');

var str = "/foo/:id";
console.log(reg.exec(str));

如下图是 console.log(reg.exec(str)); 这句代码输出的数据；

exec() 该方法如果找到了匹配的文本的话，则会返回一个结果数组，否则的话，会返回一个null。

该数组的第0个元素的含义是：它是与正则相匹配的文本。

第1个元素是与RegExpObject的第1个子表达式相匹配的文本。如果没有的话，就返回undefined.
第2个元素是与RegExpObject的第2个子表达式相匹配的文本，如果没有的话，就返回undefined。
.... 依次类推。

除了这些返回之外，exec方法还反回了两个属性，
index: 该属性是声明的匹配文本的第一个字符的位置。
input: 该属性是存放的是被检索的字符串。

因此exec方法返回的是一个数组，具体的对应的含义就是上面的解释的哦。

我们使用断点可以看到如下代码的截取的数据，如下图所示：

如上就是 parse 函数返回的数据了，现在我们继续进入 tokensToRegExp 函数，看如何转为正则表达式了。

tokensToRegExp 函数第一个参数 tokens 如下值就是执行完 parse函数返回的值了。

我们继续走可以看到如下所示：

注意：我们现在就能明白 第三个参数 options 传进来的是一个对象，它有哪些key呢？从上面我们分析可知：
有如下key配置项：

options = {
  delimiter: '',
  whitelist: '',
  strict: '',
  start: '',
  end: '',
  endsWith: ''
}

如上是目前知道的配置项，该配置项具体是什么作用，我们目前还未知，我们可以继续走下代码看看；

我们接下来是遍历传进来的tokens了。tokens它是一个数组，具体的可以看如上所示。

tokens 第一个参数为'/foo'; 因此进入 route += escapeString(token); 因此会调用 escapeString 函数，然后把值返回回来给 route; escapeString 函数代码如下：

/**
 * Escape a regular expression string.
 *
 * @param  {string} str
 * @return {string}
 */
function escapeString (str) {
  return str.replace(/([.+*?=^!:${}()[\]|/\\])/g, '\\$1')
}

因此最后返回给 route 的值为 "\/foo"， 代码执行如下所示：

执行完成后，如上所示，我们会继续循环tokens, 因此会获取到第二个元素了，第二个元素是一个对象，该值为如下：

因此我们会进入 else语句代码内部了，首先判断：

var capture = token.repeat
    ? '(?:' + token.pattern + ')(?:' + escapeString(token.delimiter) + '(?:' + token.pattern + '))*'
    : token.pattern

判断 token的属性 repeat 是否为true，如果为true的话，就使用 ? 后面的表达式，否则的是 token.pattern的值
了。

如下图所示：

最后我们返回的 route就是如下的正则表达式了；

最后就是代码继续判断了，执行结果为如下：

我们可以看到，执行结果后就是返回的我们的正则表达式了：

const pathToRegExp = require('path-to-regexp');

const t1 = pathToRegExp('/foo/:id');
console.log(t1); // /^\/foo\/([^\/]+?)(?:\/)?$/i

和上面打印的是类似的。

总结：当我们使用 pathToRegexp 将字符串转换为正则表达式的时候，第一个参数为字符串，第二个参数和第三个参数为undefined的时候，首先会调用

function pathToRegexp (path, keys, options) {
  return stringToRegexp(/** @type {string} */ (path), keys, options);
} 

这个函数,然后接着调用 stringToRegexp 这个函数，会将字符串转化为正则表达式，该函数传入三个参数，第一个参数为字符串，第二个参数和第三个参数目前为undefined。现在我们来看下stringToRegexp函数代码如下：

/**
 * Create a path regexp from string input.
 *
 * @param  {string}  path
 * @param  {Array=}  keys
 * @param  {Object=} options
 * @return {!RegExp}
 */
function stringToRegexp (path, keys, options) {
  return tokensToRegExp(parse(path, options), keys, options)
}

接着会调用 tokensToRegExp 函数，将字符串转换为真正的正则，在调用该方法之前，会先调用 parse 方法，会将字符串使用exec方法匹配，如果匹配成功的话，就返回exec匹配成功后的一个数组，里面会包含很多字段。如下代码：

function parse (str, options) {
  var tokens = []
  var key = 0
  var index = 0
  var path = ''
  var defaultDelimiter = (options && options.delimiter) || DEFAULT_DELIMITER
  var whitelist = (options && options.whitelist) || undefined
  var pathEscaped = false
  var res

  while ((res = PATH_REGEXP.exec(str)) !== null) {
    var m = res[0]
    var escaped = res[1]
    var offset = res.index
    path += str.slice(index, offset)
    index = offset + m.length

    // Ignore already escaped sequences.
    if (escaped) {
      path += escaped[1]
      pathEscaped = true
      continue
    }

    var prev = ''
    var name = res[2]
    var capture = res[3]
    var group = res[4]
    var modifier = res[5]

    if (!pathEscaped && path.length) {
      var k = path.length - 1
      var c = path[k]
      var matches = whitelist ? whitelist.indexOf(c) > -1 : true

      if (matches) {
        prev = c
        path = path.slice(0, k)
      }
    }

    // Push the current path onto the tokens.
    if (path) {
      tokens.push(path)
      path = ''
      pathEscaped = false
    }

    var repeat = modifier === '+' || modifier === '*'
    var optional = modifier === '?' || modifier === '*'
    var pattern = capture || group
    var delimiter = prev || defaultDelimiter

    tokens.push({
      name: name || key++,
      prefix: prev,
      delimiter: delimiter,
      optional: optional,
      repeat: repeat,
      pattern: pattern
        ? escapeGroup(pattern)
        : '[^' + escapeString(delimiter === defaultDelimiter ? delimiter : (delimiter + defaultDelimiter)) + ']+?'
    })
  }

  // Push any remaining characters.
  if (path || index < str.length) {
    tokens.push(path + str.substr(index))
  }

  return tokens
}

如上代码，首先会 while ((res = PATH_REGEXP.exec(str)) !== null) {} 匹配'/foo/:id'，将结果保存到res中，再判断res是否为null，如果没有匹配到的话，就返回null，如果匹配到了，就返回匹配后的结果。
因此匹配到了 :id, 因此res匹配的结果如下：

[
  ":id",
  undefined,
  "id",
  undefined,
  undefined,
  undefined,
  groups: undefined,
  index: 5,
  input: '/foo/:id' 
]

如下图所示：

接着执行这段代码：

var m = res[0]
var escaped = res[1]
var offset = res.index
path += str.slice(index, offset)
index = offset + m.length

// Ignore already escaped sequences.
if (escaped) {
  path += escaped[1]
  pathEscaped = true
  continue
}

var prev = ''
var name = res[2]
var capture = res[3]
var group = res[4]
var modifier = res[5]

因此 m = ":id", escaped = undefined, offset = 5, path += str.slice(index, offset); 因此 path = '/foo/:id'.slice(0, 5); path = '/foo/'; 接着 index = offset + m.length = 5 + 3 = 8; 接着判断 有没有 escaped，上面可知为undefined，因此不会进入if语句内部，接着 prev = ''; name = res[2] = 'id'; capture = res[3] = undefined, group = undefined, modifier = res[5] = undefined;

再接着执行下面的代码：

if (!pathEscaped && path.length) {
var k = path.length - 1
var c = path[k]
var matches = whitelist ? whitelist.indexOf(c) > -1 : true

if (matches) {
  prev = c
  path = path.slice(0, k)
}
}

// Push the current path onto the tokens.
if (path) {
tokens.push(path)
path = ''
pathEscaped = false
}

var repeat = modifier === '+' || modifier === '*'
var optional = modifier === '?' || modifier === '*'
var pattern = capture || group
var delimiter = prev || defaultDelimiter

首先 pathEscaped 为false, !pathEscaped 所以为true，path = '/foo/', 因此 也有 path.length 的长度了，所以会进入if语句内部，var k = path.length - 1 = 4; var c = path[4] = '/'; var matches = whitelist ? whitelist.indexOf(c) > -1 : true; whitelist 是第三个参数 options对象的key, 由于第三个参数传了undefined进来，因此whitelist就为undefined； 因此 matches = true; if (matches) {} 这个判断语句会进入，prev = 4; path = '/foo/'.slice(0, 4) = '/foo';
再接着执行代码：

if (path) {
  tokens.push(path)
  path = ''
  pathEscaped = false
}

因此 tokens = ['/foo']; 然后置空 path = ''; pathEscaped 设置为false; 继续定义如下：

var repeat = modifier === '+' || modifier === '*'
var optional = modifier === '?' || modifier === '*'
var pattern = capture || group
var delimiter = prev || defaultDelimiter

从上面的代码分析可知 modifier = res[5] = undefined; 因此 repeat = false; optional = false; pattern = capture || group; capture 和 group 上面也是为undefined, 因此 pattern = undefined; var delimiter = prev || defaultDelimiter = '/';

最后执行

tokens.push({
  name: name || key++,
  prefix: prev,
  delimiter: delimiter,
  optional: optional,
  repeat: repeat,
  pattern: pattern
    ? escapeGroup(pattern)
    : '[^' + escapeString(delimiter === defaultDelimiter ? delimiter : (delimiter + defaultDelimiter)) + ']+?'
})

因此 tokens 最后变成如下数据：

tokens = [
  "/foo",
  {
    name: 'id',
    delimiter: '/',
    optional: false,
    pattern: "[^\/]+?"
    prefix: "/"
    repeat: false
  }
]

最后代码，再如下：

// Push any remaining characters.
if (path || index < str.length) {
  tokens.push(path + str.substr(index))
}

return tokens

tokens最终的值变成如下：

var p = path + str.substr(index); p = '' + str.substr(8) = '/foo/:id'.substr(8) + '' = '';

最终 tokens = [
  "/foo",
  {
    name: 'id',
    delimiter: '/',
    optional: false,
    pattern: "[^\/]+?"
    prefix: "/"
    repeat: false
  }
]

执行完 path 函数后，我们返回了 tokens的值了，接着我们继续调用 tokensToRegExp(parse(path, options), keys, options) 这个函数，我们会进入该函数的内部了。

首先代码初始化如下：

options = options || {}

var strict = options.strict
var start = options.start !== false
var end = options.end !== false
var delimiter = options.delimiter || DEFAULT_DELIMITER
var endsWith = [].concat(options.endsWith || []).map(escapeString).concat('$').join('|')
var route = start ? '^' : ''

首先我们传进来的 options = undefined; 因此 strict = undefined; start = true; end = true;

delimiter = DEFAULT_DELIMITER = '/';
endsWith = [].concat([]).map(escapeString).concat('$').join('|'). escapeString 代码如下：

function escapeString (str) {
  return str.replace(/([.+*?=^!:${}()[\]|/\\])/g, '\\$1')
}

最后 endsWith = '$';

接着就是代码for循环了，如下代码：

for (var i = 0; i < tokens.length; i++) {
  var token = tokens[i]

  if (typeof token === 'string') {
    route += escapeString(token)
  } else {
    var capture = token.repeat
      ? '(?:' + token.pattern + ')(?:' + escapeString(token.delimiter) + '(?:' + token.pattern + '))*'
      : token.pattern

    if (keys) keys.push(token)

    if (token.optional) {
      if (!token.prefix) {
        route += '(' + capture + ')?'
      } else {
        route += '(?:' + escapeString(token.prefix) + '(' + capture + '))?'
      }
    } else {
      route += escapeString(token.prefix) + '(' + capture + ')'
    }
  }
}

我们从上面可知 tokens 值返回的是如下：

tokens = [
  "/foo",
  {
    name: 'id',
    delimiter: '/',
    optional: false,
    pattern: "[^\/]+?"
    prefix: "/"
    repeat: false
  }
]

因此第一次循环，判断tokens[0] 是否是一个字符串，是字符串的话，就直接进入了第一个if语句代码内部，因此route = escapeString(tokens[0]); 就调用escapeString 函数内部代码了，因此最终调用的代码：

'/foo'.replace(/([.+*?=^!:()[\]|/])/g,′()[\]|/])/g,′1'); 最后 route = "\/foo";

接着第二次循环，该第二个参数是一个对象，就会else语句代码内部，就会执行下面这段代码：

var capture = token.repeat
? '(?:' + token.pattern + ')(?:' + escapeString(token.delimiter) + '(?:' + token.pattern + '))*'
: token.pattern

if (keys) keys.push(token)

token.repeat 它的值为false的，因此 capture = token.pattern = "[^\/]+?";

token.optional = false, 因此也就进入else语句代码内部了，执行代码：

route += escapeString(token.prefix) + '(' + capture + ')';

最后route = escapeString('/') = "\/foo" + "\/" + '(' + capture + ')'; = "\/foo" + "\/" + "[^\/]+?"
= "^\/foo\/([^\/]+?)"

最后代码如下：

if (end) {
  if (!strict) route += '(?:' + escapeString(delimiter) + ')?'
  route += endsWith === '$' ? '$' : '(?=' + endsWith + ')'
} else {
  var endToken = tokens[tokens.length - 1]
  var isEndDelimited = typeof endToken === 'string'
    ? endToken[endToken.length - 1] === delimiter
    : endToken === undefined

  if (!strict) route += '(?:' + escapeString(delimiter) + '(?=' + endsWith + '))?'
  if (!isEndDelimited) route += '(?=' + escapeString(delimiter) + '|' + endsWith + ')'
}

return new RegExp(route, flags(options))

如上可知 end 为true，因此会进入if语句，strict 为undefined，因此 !strict 就为true了，所以 route = '(?:' + escapeString(delimiter) + ')?' = "^\/foo\/([^\/]+?)(?:\/)?";

再接着 route += endsWith === '′?′′?′' : '(?=' + endsWith + ')'; 由上面可知 endsWith 就是等于 ;因此会在尾部再加上;因此会在尾部再加上 符号，最后 route的值变为 "^\/foo\/([^\/]+?)(?:\/)?$";

最后会调用 return new RegExp(route, flags(options)); flags代码如下：

function flags (options) {
  return options && options.sensitive ? '' : 'i'
}

因为 options 传入的参数为 undefined， 因此 最终 返回的是 i 了； 因此转为正则的话 new RegExp = (route, 'i') = "^\/foo\/([^\/]+?)(?:\/)?$/i"; i 的含义是不区分大小写。

如上就是 pathToRegExp 对字符串转换为正则表达式的全部过程，可以看到设计的复杂性及设计该代码的人的厉害。

注意：其他的方法源码我就不一一分析了，大家有空自己可以看下，目前的基本的公用函数都已经分析到了，最主要的公用函数就是：parse, tokensToRegExp等，当然里面还有类似这个函数 tokensToFunction 有兴趣的也可以分析下，发现分析源码很耗时。