JavaScript 初体验

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，就会完成得越优秀。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。

本文将向你演示如何构建下面的小游戏：

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 1 到 100 之间的自然数，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，可以让玩家选择重新开始。

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：

1. 随机生成一个 1 到 100 之间的自然数。

2. 记录玩家当前的轮数。从 1 开始。

3. 为玩家提供一种猜测数字的方法。

4. 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。

5. 然后检查它是否正确。

6. 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。

7. 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。

8. 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。

9. 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 的特性。

本教程开始前，请将 number-guessing-game-start.html 文件（查看在线演示）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>
  // Your JavaScript goes here
</script>

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）的名称。你可以使用关键字 let 和一个名字来创建变量。

常量也用于对值进行命名，但其不像变量，在创建后将无法修改这个值。本例中用常量来保存对用户界面元素的引用。界面元素的文字可能会改变，但引用是不变的。你可以使用关键字 const 和一个名字来创建常量。

可以使用等号（=）和一个值来为变量或常量赋值。

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（注意它们是如何放置在 <div> 元素内的），用于在代码后面段落中插入值：

  html

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

• 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：

  html

  <label for="guessField">Enter a guess: </label>
  <input type="number" id="guessField" class="guessField" />
  <input type="submit" value="Submit guess" 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）。

下面，在之前的代码中添加以下内容：

function checkGuess() {
  alert("I am a placeholder");
}

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 I am a placeholder；我们在代码中定义了一个函数，当我们调用它时，其都会创建一个告警窗口。

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。

首先让我们来看看算术运算符，例如：

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

const name = "Bingo";
name;
const hello = " says hello!";
hello;
const greeting = name + hello;
greeting;

还有一些快捷操作符可用，称为复合赋值运算符。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：

let name1 = "Bingo";
name1 += " says hello!";

这等价于：

let name2 = "Bingo";
name2 = name2 + " 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：

5 === 2 + 4 // false
'Chris' === 'Bob' // false
5 === 2 + 3 // true
2 === '2' // false；数字与字符串不相等

5 !== 2 + 4 // true
'Chris' !== 'Bob' // true
5 !== 2 + 3 // false
2 !== '2' // true；数字与字符串不相等

6 < 10 // true
20 < 10 // false

6 > 10 // false
20 > 10 // true

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。

现在，将当前的 checkGuess() 函数替换为此版本：

function checkGuess() {
  const userGuess = Number(guessField.value);
  if (guessCount === 1) {
    guesses.textContent = "Previous guesses: ";
  }
  guesses.textContent += `${userGuess} `;

  if (userGuess === randomNumber) {
    lastResult.textContent = "Congratulations! You got it right!";
    lastResult.style.backgroundColor = "green";
    lowOrHi.textContent = "";
    setGameOver();
  } else if (guessCount === 10) {
    lastResult.textContent = "!!!GAME OVER!!!";
    lowOrHi.textContent = "";
    setGameOver();
  } else {
    lastResult.textContent = "Wrong!";
    lastResult.style.backgroundColor = "red";
    if (userGuess < randomNumber) {
      lowOrHi.textContent = "Last guess was too low!";
    } else if (userGuess > randomNumber) {
      lowOrHi.textContent = "Last guess was too high!";
    }
  }

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

呀——好多的代码！让我们来逐段探究。

• 第一行声明了一个名为 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。由于我们没有更改此变量，因此我们使用 const 声明。

• 接下来，我们遇到我们的第一个条件代码块。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：

  js

  guessCount === 1;
  

  如果是，我们让 guesses 段落的文本内容等于 Previous guesses:。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。

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“Submit guess”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。

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 = "Start new game";
  document.body.append(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“Start new game”，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 (const resetPara of resetParas) {
    resetPara.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。这里，我们选择 <div class="resultParas"></div> 内的所有段落，然后通过循环迭代，将它们的 textContent 设置为 ''（一个空字符串）。
• 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。

上面代码中有一部分需要我们仔细研读，那就是 for...of 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：

const fruits = ["apples", "bananas", "cherries"];
for (const fruit of fruits) {
  console.log(fruit);
}

发生了什么？控制台中打印出了字符串 'apples'、'bananas'、'cherries'。

这正是循环所为。const fruits = ['apples', 'bananas', 'cherries']; 这一行创建了一个数组。我们在本章稍后的完整的数组指南中会作深入探究。就目前而言，数组是元素（本例中为字符串）的集合。

for...of 循环为你提供了一种获取数组中的每一个元素的方法，并在元素的基础上运行 JavaScript 代码。for (const fruit of fruits) 这一行的意思是：

1. 获取 fruits 中的第一个元素。
2. 将 fruit 变量设置为这个元素，然后运行花括号 {} 间的代码。
3. 获取 fruits 中的下一个元素，然后重复步骤 2，直至到达 fruits 的末尾。

现在让我们来看一下猜数字游戏中的循环——resetGame() 函数中可以找到以下内容：

const resetParas = document.querySelectorAll(".resultParas p");
for (const resetPara of resetParas) {
  resetPara.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。

请注意，即使 resetParas 是一个常量，我们也可以更改其内部属性，例如 textContent。

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。

浏览器对象如何使用呢，下面我们来小试牛刀。

1. 首先在浏览器中打开你的程序。

2. 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。

3. 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！

4. 现在输入下面的代码：

   js

   guessField.value = 2;
   

   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！

5. 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。

6. 现在试试输入下面这一行：

   js

   guesses.value;
   

   浏览器会返回 undefined，因为段落中并不存在 value 属性。

7. 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：

   js

   guesses.textContent = "Where is my paragraph?";
   

8. 下面是一些有趣的东西。尝试依次输入下面几行：

   js

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

   页面上的每个元素都有一个 style 属性，它本身包含一个对象，其属性包含应用于该元素的所有内联 CSS 样式。让我们可以使用 JavaScript 在元素上动态设置新的 CSS 样式。

这个示例已经构建完毕，做得好！来尝试运行一下最终的代码，或者看看我们的最终版本。如果你的版本无法正常工作，请对照源代码进行检查。

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