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JavaScript 初体验 - 学习 Web 开发编辑

现在，你已经学到了一些 JavaScript 的理论知识，以及用 JavaScript 能够做些什么。下面我们会提供一个讲解 Javascript 基本特性的 Crash Course，课程是一个全面的实践性项目——循序渐进地构建一个简易版“猜数字”游戏。

预备知识:	计算机基础知识，初步理解HTML和CSS，了解JavaScript。
目标:	获得编写JavaScript的初体验，初步了解编写JavaScript时会涉及哪些内容。

我们并不要求你立刻完整理解所有代码，当前只是概括地介绍一些抽象的概念，并且让你对JavaScript（以及其他编程语言）工作原理有一定的认知。所有具体特性将在后续文章中详细介绍。

注: 可以看到，JavaScript 中许多代码特性和其他编程语言是一致的（函数、循环，等等）。尽管代码语法不尽相同，但概念基本类似。

像程序员一样思考

学习编程，语法本身并不难，真正困难的是如何应用它来解决现实世界的问题。你要开始像程序员那样思考。一般来讲，这种思考包括了解你程序运行的目的，为达到该目的应选定的代码类型，以及如何使这些代码协同运行。

为达成这一点，我们需要努力编程，获取语法经验，注重实践，再加一点创造力，几项缺一不可。代码写的越多，就会完成的越优秀。虽然我们不能保证你在5分钟内拥有“程序员大脑”，但是整个课程中你将得到大量机会来训练程序员思维。

请牢记这一点，然后开始观察本文的示例，体会一下将其分解为可操作任务的大体过程。

示例——猜数字游戏

本文将向你演示如何构建下面的小游戏：

Top hidden code

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>猜数字游戏</title>
    <style>
        html {
            font-family: sans-serif;
        }

        body {
            width: 50%;
            max-width: 800px;
            min-width: 480px;
            margin: 0 auto;
        }

        .lastResult {
            color: white;
            padding: 3px;
        }
    </style>
</head>

<body>
    <h1>猜数字游戏</h1>
    <p>我刚才随机选定了一个100以内的自然数。看你能否在 10 次以内猜中它。每次我都会告诉你所猜的结果是高了还是低了。</p>
    <div class="form"> <label for="guessField">请猜数: </label><input type="text" id="guessField" class="guessField"> <input type="submit" value="确定" class="guessSubmit"> </div>
    <div class="resultParas">
        <p class="guesses"></p>
        <p class="lastResult"></p>
        <p class="lowOrHi"></p>
    </div>
</body>
<script>
    // 在此放置你的 JavaScript 代码
    let randomNumber = Math.floor(Math.random() * 100) + 1;
    const guesses = document.querySelector('.guesses');
    const lastResult = document.querySelector('.lastResult');
    const lowOrHi = document.querySelector('.lowOrHi');
    const guessSubmit = document.querySelector('.guessSubmit');
    const guessField = document.querySelector('.guessField');
    let guessCount = 1;
    let resetButton;

    function checkGuess() {
      let userGuess = Number(guessField.value);
      if (guessCount === 1) {
        guesses.textContent = '上次猜的数: ';
      }

      guesses.textContent += userGuess + ' ';

      if (userGuess === randomNumber) {
        lastResult.textContent = '恭喜你！猜对了！';
        lastResult.style.backgroundColor = 'green';
        lowOrHi.textContent = '';
        setGameOver();
      } else if (guessCount === 10) {
        lastResult.textContent = '!!!GAME OVER!!!';
        lowOrHi.textContent = '';
        setGameOver();
      } else {
        lastResult.textContent = '你猜错了！';
        lastResult.style.backgroundColor = 'red';
        if(userGuess < randomNumber) {
          lowOrHi.textContent='刚才你猜低了！' ;
        } else if(userGuess > randomNumber) {
          lowOrHi.textContent = '刚才你猜高了！';
        }
      }

      guessCount++;
      guessField.value = '';
    }

    guessSubmit.addEventListener('click', checkGuess);

    function setGameOver() {
      guessField.disabled = true;
      guessSubmit.disabled = true;
      resetButton = document.createElement('button');
      resetButton.textContent = '开始新游戏';
      document.body.appendChild(resetButton);
      resetButton.addEventListener('click', resetGame);
    }

    function resetGame() {
      guessCount = 1;
      const resetParas = document.querySelectorAll('.resultParas p');
      for(var i = 0 ; i < resetParas.length ; i++) {
        resetParas[i].textContent='';
      }

      resetButton.parentNode.removeChild(resetButton);
      guessField.disabled = false;
      guessSubmit.disabled = false;
      guessField.value='';
      guessField.focus();
      lastResult.style.backgroundColor='white';
      randomNumber=Math.floor(Math.random() * 100) + 1;
    }
</script>

</html>

先玩上几盘，在继续之前先熟悉一下这个游戏。

假设你的老板给你布置了以下游戏设计任务要求：

我想让你开发一个猜数字游戏。游戏应随机选择一个 100 以内的自然数, 然后邀请玩家在 10 轮以内猜出这个数字。每轮后都应告知玩家的答案正确与否，如果出错了，则告诉他数字是低了还是高了。并且应显示出玩家前一轮所猜的数字。一旦玩家猜对，或者用尽所有机会，游戏将结束。游戏结束后，可以让玩家选择再次开始。

看到这个要求，首先我们要做的是将其分解成简单的可操作的任务，尽可能从程序员的思维去思考：

随机生成一个 100 以内的自然数。
记录玩家当前的轮数。从 1 开始。
为玩家提供一种猜测数字的方法。
一旦有结果提交，先将其记录下来，以便用户可以看到他们先前的猜测。
然后检查它是否正确。
如果正确：
1. 显示祝贺消息。
2. 阻止玩家继续猜测（这会使游戏混乱）。
3. 显示控件允许玩家重新开始游戏。
如果出错，并且玩家有剩余轮次：
1. 告诉玩家他们错了。
2. 允许他们输入另一个猜测。
3. 轮数加 1。
如果出错，并且玩家没有剩余轮次：
1. 告诉玩家游戏结束。
2. 阻止玩家继续猜测（这会使游戏混乱）。
3. 显示控件允许玩家重新开始游戏。
一旦游戏重启，确保游戏的逻辑和UI完全重置，然后返回步骤1。

让我们继续，看看我们如何将这些步骤转换为代码，构建这个示例，从而探索 JavaScript 的功能。

初始设置

本教程开始前，请将 number-guessing-game-start.html 文件保存下来。同时在文本编辑器和Web浏览器中将其打开，可以看到一个简单的标题，一段游戏说明，和一个用于输入猜测的表单，此时表单不会执行任何操作。

我们将在 HTML 底部的 <script> 元素中添加新的代码：

<script>

   // 开始编写 JavaScript 代码

</script>

添加变量以保存数据

让我们开始吧。首先，在 <script> 元素中添加以下代码：

let randomNumber = Math.floor(Math.random() * 100) + 1;

const guesses = document.querySelector('.guesses');
const lastResult = document.querySelector('.lastResult');
const lowOrHi = document.querySelector('.lowOrHi');

const guessSubmit = document.querySelector('.guessSubmit');
const guessField = document.querySelector('.guessField');

let guessCount = 1;
let resetButton;

这段代码设置了存储数据的变量和常量以供程序使用。变量本质上是值（例如数字或字符串）的容器。你可以使用关键字 let （旧代码中使用 var）和一个名字来创建变量（请参阅 let 和 var 之间的区别）。常量用于存储不希望更改的数据，用关键字 const 创建，本例中用常量来保存对界面元素的引用。界面元素的文字可能会改变，但引用是不变的。

可以使用等号（=）和一个值来为变量赋值。

在我们的示例中：

我们用数学算法得出一个 1 到 100 之间的随机数，并赋值给第一个变量（randomNumber）。
接下来的三个常量均存储着一个引用，分别指向HTML结果段落中某个元素，用于在代码后面段落中插入值：

<p class="guesses"></p>
<p class="lastResult"></p>
<p class="lowOrHi"></p>

接下来的两个常量存储对表单文本输入和提交按钮的引用，并用于控制以后提交猜测：

<label for="guessField">请猜数：</label>
<input type="text" id="guessField" class="guessField">
<input type="submit" value="确定" class="guessSubmit">

倒数第二个变量存储一个计数器并初始化为 1（用于跟踪玩家猜测的次数），最后一个变量存储对重置按钮的引用，这个按钮尚不存在（但稍后就有了）。

注: 稍后将讲解更多关于变量/常量的信息。参见下节。

函数（Function）

下面，在之前的代码中添加以下内容：

function checkGuess() {
  alert('我是一个占位符');
}

函数是可复用的代码块，可以一次编写，反复运行，从而节省了大量的重复代码。它们真的很有用。定义函数的方法很多，但现在我们先集中考虑当前这个简单的方式。这里我们使用关键字 function 、一个函数名、一对小括号定义了一个函数。随后是一对花括号（{}）。花括号内部是调用函数时要运行的所有代码。
要运行一个函数代码时，可以输入函数名加一对小括号。让我们尝试一下。保存你的代码并刷新浏览器页面。然后进入
开发者工具 JavaScript 控制台，并输入以下代码：

checkGuess();

在按下 Return/Enter 之后，你应该会看到一个告警窗口，显示 "我是一个占位符"；我们在代码中定义了一个函数，当我们调用它时，函数创建了一个告警窗口。

注: 后续课程将讲解更多有关函数的知识。

运算符（Operator）

JavaScript 运算符允许我们执行比较，做数学运算，连接字符串，以及其他类似的事情。

请保存代码以免丢失，然后刷新浏览器页面，打开开发者工具 JavaScript 控制台。然后我们就可以尝试下文中的示例了：把下表中“示例”一列中的每一项都原封不动输入进来，每次输入完毕后都按下 Return/Enter ，可以看到返回的结果。如果你无法访问浏览器开发者工具，你随时都可以使用下面的简易版内置控制台。

Hidden code

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>JavaScript console</title>
    <style>
      * { box-sizing: border-box; }

      html {
        background-color: #0C323D;
        color: #809089;
        font-family: monospace;
      }

      body {
        max-width: 700px;
      }

      p {
        margin: 0;
        width: 1%;
        padding: 0 1%;
        font-size: 16px;
        line-height: 1.5;
        float: left;
      }

      .input p {
        margin-right: 1%;
      }

      .output p {
        width: 100%;
      }

      .input input {
        width: 96%;
        float: left;
        border: none;
        font-size: 16px;
        line-height: 1.5;
        font-family: monospace;
        padding: 0;
        background: #0C323D;
        color: #809089;
      }

      div {
        clear: both;
      }

    </style>
  </head>
  <body>
  </body>

  <script>
    var geval = eval;

    function createInput() {
      var inputDiv = document.createElement('div');
      var inputPara = document.createElement('p');
      var inputForm = document.createElement('input');

      inputDiv.setAttribute('class','input');
      inputPara.textContent = '>';
      inputDiv.appendChild(inputPara);
      inputDiv.appendChild(inputForm);
      document.body.appendChild(inputDiv);
      inputDiv.focus();

      inputForm.addEventListener('change', executeCode);
    }

    function executeCode(e) {
      try {
        var result = geval(e.target.value);
      } catch(e) {
        var result = 'error — ' + e.message;
      }

      var outputDiv = document.createElement('div');
      var outputPara = document.createElement('p');

      outputDiv.setAttribute('class','output');
      outputPara.textContent = 'Result: ' + result;
      outputDiv.appendChild(outputPara);
      document.body.appendChild(outputDiv);

      e.target.disabled = true;
      e.target.parentNode.style.opacity = '0.5';

      createInput()
    }

    createInput();

  </script>
</html>

首先让我们来看看算术运算符，例如：

运算符	名称	示例
`+`	加	`6 + 9`
`-`	减	`20 - 15`
`*`	乘	`3 * 7`
`/`	除	`10 / 5`

您也可以使用 + 运算符将文本字符串连接在一起（术语“串联”（concatenation））。尝试依次输入以下行：

let name = 'Bingo';
name;
let hello = ' says hello!';
hello;
let greeting = name + hello;
greeting;

还有一些快捷操作符可用，称为复合赋值操作符。例如，如果你只希望在现有字符串末尾添加一个新串，可以这样做：

name += ' says hello!';

这等价于：

name = name + ' says hello!';

在执行真/假比较时（例如在条件语句中，见下表），我们使用比较运算符，例如：

运算符	名称	示例
`===`	严格等于（它们是否完全一样？）	`5 === 2 + 4`
`!==`	不等于（它们究竟哪里不一样？）	`'Chris' !== 'Ch' + 'ris'`
`<`	小于	`10 < 6`
`>`	大于	`10 > 20`

条件语句（Conditional）

回到我们的 checkGuess() 函数，我们希望它不仅能够给出一个占位符消息，同时还能检查玩家是否猜对，并做出适当的反应。我想这并不难吧。

现在，将当前的 checkGuess() 函数替换为此版本：

function checkGuess() {
  let userGuess = Number(guessField.value);
  if (guessCount === 1) {
    guesses.textContent = '上次猜的数：';
  }
  guesses.textContent += userGuess + ' ';

  if (userGuess === randomNumber) {
    lastResult.textContent = '恭喜你！猜对了';
    lastResult.style.backgroundColor = 'green';
    lowOrHi.textContent = '';
    setGameOver();
  } else if (guessCount === 10) {
    lastResult.textContent = '!!!GAME OVER!!!';
    setGameOver();
  } else {
    lastResult.textContent = '你猜错了！';
    lastResult.style.backgroundColor = 'red';
    if(userGuess < randomNumber) {
      lowOrHi.textContent = '你猜低了！';
    } else if(userGuess > randomNumber) {
      lowOrHi.textContent = '你猜高了';
    }
  }

  guessCount++;
  guessField.value = '';
  guessField.focus();
}

唷——好多的代码！让我们来逐段探究。

第一行（行标 2）声明了一个名为 userGuess 的变量，并将其设置为在文本字段中输入的值。我们还对这个值应用了内置的 Number() 方法，只是为了确保该值是一个数字。
接下来，我们遇到我们的第一个条件代码块（3 - 5 行）。条件代码块让你能够根据某个条件的真假来选择性地运行代码。虽然看起来有点像一个函数，但它不是。条件块的最简单形式是从关键字 if 开始，然后是一些括号，然后是一些花括号。括号内包含一个比较。如果比较结果为 true，就会执行花括号内的代码。反之，花括号中的代码就会被跳过，从而执行下面的代码。本文的示例中，比较测试的是 guessCount 变量是否等于1，即玩家是不是第一次猜数字：
```
guessCount === 1
```

如果是, 我们让 guesses 段落的文本内容等于“上次猜的数：”。如果不是就不用了。

第 6 行将当前 userGuess 值附加到 guesses 段落的末尾，并加上一个空格，以使每两个猜测值之间有一个空格。
下一个代码块中（8 - 24 行）做了几个检查：
- 第一个 if(){ } 检查用户的猜测是否等于在代码顶端设置的 randomNumber 值。如果是，则玩家猜对了，游戏胜利，我们将向玩家显示一个漂亮的绿色的祝贺信息，并清除“高了 / 低了”信息框的内容，调用 setGameOver() 方法。
- 紧接着是一个 else if(){ } 结构。它会检查这个回合是否是玩家的最后一个回合。如果是，程序将做与前一个程序块相同的事情，只是这次它显示的是 Game Over 而不是祝贺消息。
- 最后的一个块是 else { }，前两个比较都不返回 true 时（也就是玩家尚未猜对，但是还有机会）才会执行这里的代码。在这个情况下，我们会告诉玩家他们猜错了，并执行另一个条件测试，判断并告诉玩家猜测的数字是高了还是低了。
函数最后三行（26 - 28 行）是为下次猜测值提交做准备的。我们把 guessCount 变量的值加 1，以使玩家消耗一次机会（++ 是自增操作符，为自身加 1），然后我们把表单中文本域的值清空，重新聚焦于此，准备下一轮游戏。

事件（Event）

现在，我们有一个实现比较不错的 checkGuess() 函数了，但它现在什么事情也做不了，因为我们还没有调用它。理想中，我们希望在点击“确定”按钮时调用它，为此，我们需要使用事件。事件就是浏览器中发生的事儿，比如点击按钮、加载页面、播放视频，等等，我们可以通过调用代码来响应事件。侦听事件发生的结构称为事件监听器（Event Listener），响应事件触发而运行的代码块被称为事件处理器（Event Handler）。

在 checkGuess() 函数后添加以下代码：

guessSubmit.addEventListener('click', checkGuess);

这里为 guessSubmit 按钮添加了一个事件监听器。addEventListener() 方法包含两个可输入值（称为“参数”（argument）），监听事件的类型（本例中为“click”），和当事件发生时我们想要执行的代码（本例中为 checkGuess() 函数）。注意，addEventListener() 中作为参数的函数名不加括号。

现在，保存代码并刷新页面，示例应该能够工作了，但还不够完善。现在唯一的问题是，如果玩家猜对或游戏次数用完，游戏将出错，因为我们尚未定义游戏结束时应运行的setGameOver() 函数。现在，让我们补全所缺代码，并完善示例功能。

补全游戏功能

在代码最后添加一个 setGameOver() 函数，然后我们一起来看看它：

function setGameOver() {
  guessField.disabled = true;
  guessSubmit.disabled = true;
  resetButton = document.createElement('button');
  resetButton.textContent = '开始新游戏';
  document.body.appendChild(resetButton);
  resetButton.addEventListener('click', resetGame);
}

前两行通过将 disable 属性设置为 true 来禁用表单文本输入和按钮。这样做是必须的，否则用户就可以在游戏结束后提交更多的猜测，游戏的规则将遭到破坏。
接下来的三行创建一个新的 <button> 元素，设置它的文本为“开始新游戏”，并把它添加到当前 HTML 的底部。
最后一行在新按钮上设置了一个事件监听器，当它被点击时，一个名为 resetGame() 的函数被将被调用。

现在我们需要定义 resetGame() 这个函数，依然放到代码底部：

function resetGame() {
  guessCount = 1;

  const resetParas = document.querySelectorAll('.resultParas p');
  for (let i = 0 ; i < resetParas.length; i++) {
    resetParas[i].textContent = '';
  }

  resetButton.parentNode.removeChild(resetButton);

  guessField.disabled = false;
  guessSubmit.disabled = false;
  guessField.value = '';
  guessField.focus();

  lastResult.style.backgroundColor = 'white';

  randomNumber = Math.floor(Math.random() * 100) + 1;
}

这段较长的代码将游戏中的一切重置为初始状态，然后玩家就可以开始新一轮的游戏了。此段代码：

将 guessCount 重置为 1。
清除所有信息段落。
删除重置按钮。
启用表单元素，清空文本域并聚焦于此，准备接受新猜测的数字。
删除 lastResult 段落的背景颜色。
生成一个新的随机数，这样就可以猜测新的数字了！

此刻一个能功能完善的（简易版）游戏就完成了。恭喜！

我们现在来讨论下其他很重要的代码功能，你可能已经看到过，但是你可能没有意识到这一点。

循环（Loop）

上面代码中有一部分需要我们仔细研读，那就是 for 循环。循环是一个非常重要的编程概念，它让你能够重复运行一段代码，直到满足某个条件为止。

首先，请再次转到浏览器开发工具 JavaScript 控制台然后输入以下内容：

for (let i = 1; i < 21; i++) { console.log(i); }

发生了什么？控制台中打印出了数字 1 到 20。这正是循环所为。一个 for 循环需要三个输入值（参数）：

起始值：本例中我们从 1 开始计数，但其他任意数字也可以。 i也可以用任何你喜欢的名字替换，但一般约定用 i，因为它很短，且易于记忆。
退出条件：这里我们指定 i < 21，直到i不再小于 21 前循环将继续。当 i 达到 21 时，循环将退出。
增加器：我们指定 i++，意思是向 i 加 1。i 值的每次变动都会引发循环的执行，直到 i 值等于 21（如前文所讲）。为简化问题，在本例中，我们使用console.log()在控制台打印出每次迭代时变量 i 的值。

现在让我们来观察猜数字游戏中的循环 —— resetGame() 函数中可以找到以下内容：

let resetParas = document.querySelectorAll('.resultParas p');
for (let i = 0 ; i < resetParas.length ; i++) {
  resetParas[i].textContent = '';
}

这段代码通过 querySelectorAll() 方法创建了一个包含 <div class="resultParas"> 内所有段落的变量，然后通过循环迭代，删除每个段落的文本内容。

浅谈对象（Object）

在讨论前最后再改进一波。在 let resetButton（脚本顶端部分）下方添加下面一行内容，然后保存文件：

guessField.focus();

这一行通过 focus() 方法让光标在页面加载完毕时自动放置于 <input> 输入框内，这意味着玩家可以马上开始第一次猜测，而无需点击输入框。这只是一个小的改进，却提高了可用性——为使用户能投入游戏提供一个良好的视觉线索。

深入分析一下。JavaScript 中一切都是对象。对象是存储在单个分组中的相关功能的集合。可以创建自己的对象，但这是较高阶的知识，我们今后才会谈及。现在，仅需简要讨论浏览器内置的对象，它们已经能够做许多有用的事情。

在本示例的特定情况下，我们首先创建一个 guessField 常量来存储对 HTML 中的文本输入表单域的引用，在文档顶部的声明区域中可以找到以下行：

const guessField = document.querySelector('.guessField');

使用 document 对象的 querySelector() 方法可以获得这个引用。querySelector() 需要一个信息——用一个 CSS选择器可以选中需要引用的元素。

因为 guessField 现在包含一个指向 <input> 元素的引用，它现在就能够访问一系列的属性（存储于对象内部的基础变量，其中一些的值无法改变）和方法（存储在对象内部的基础函数）。focus() 是 <input> 元素可用方法之一，因此我们可以使用这行代码将光标聚焦于此文本框上︰

guessField.focus();

不包含对表单元素引用的变量不提供 focus()方法。例如，引用 <p> 元素的guesses 常量，包含一个数字的 guessCount 变量。

操作浏览器对象

浏览器对象如何使用呢，下面我们来小试牛刀。

首先在浏览器中打开你的程序。
接下来打开浏览器开发者工具，并且切换到 JavaScript 控制台的标签页。
输入 guessField ，控制台将会显示此变量包含一个 <input> 元素。同时控制台还能自动补全运行环境中对象的名字，包括你的变量！
现在输入下面的代码：
```
guessField.value = 'Hello';
```
value 属性表示当前文本区域中输入的值。在输入这条指令后，你将看到文本域区中的文本被我们修改了！
现在试试输入 guesses 然后回车。控制台会显示一个包含 <p> 元素的变量。
现在试试输入下面这一行：
```
guesses.value
```
浏览器会返回 undefined，因为段落中并不存在 value。
为了改变段落中的文本内容，你需要用 textContent 属性来代替 value。试试这个：
```
guesses.textContent = '我的段落在哪里？';
```

下面是一些有趣的东西。尝试依次输入下面几行：

guesses.style.backgroundColor = 'yellow';
guesses.style.fontSize = '200%';
guesses.style.padding = '10px';
guesses.style.boxShadow = '3px 3px 6px black';