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# 什么是 JavaScript？
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广义的定义
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它到底可以做什么？
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JavaScript 在页面上做了什么？
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怎样向页面添加 JavaScript？
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注释
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小结
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本章目录
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欢迎来到 JavaScript 初学者课程！本节将在一定高度俯瞰 JavaScript，回答一些诸如“它是什么？”和“它能做什么？”的问题 。并使你熟悉 JavaScript 的用途。
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预备知识: 计算机基础知识，初步理解 HTML 和 CSS 。
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目标: 初步了解 JavaScript，包括一些概念、用途、嵌入网站的方法。
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广义的定义
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JavaScript 是一种脚本，一门编程语言，它可以在网页上实现复杂的功能，网页展现给你的不再是简单的静态信息，而是实时的内容更新，交互式的地图，2D/3D 动画，滚动播放的视频等等。JavaScript 怎能缺席。它是标准 Web 技术蛋糕的第三层，其中 HTML 和 CSS 我们已经在学习中心的其他部分进行了详细的讲解。
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HTML是一种标记语言，用来结构化我们的网页内容并赋予内容含义，例如定义段落、标题和数据表，或在页面中嵌入图片和视频。
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CSS 是一种样式规则语言，可将样式应用于 HTML 内容， 例如设置背景颜色和字体，在多个列中布局内容。
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JavaScript 是一种脚本语言，可以用来创建动态更新的内容，控制多媒体，制作图像动画，还有很多。（好吧，虽然它不是万能的，但可以通过简短的代码来实现神奇的功能。）
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这三层依次建立，秩序井然。以文本标签(text label)的简单示例。首先用 HTML 将文本标记起来，从而赋予它结构和目的：
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<p>玩家1：小明</p>
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玩家1：小明
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然后我们可以为它加一点 CSS 让它更好看：
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p {
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font-family: sans-serif, '黑体';
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letter-spacing: 1px;
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text-transform: uppercase;
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text-align: center;
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border: 2px solid rgba(0, 0, 200, 0.6);
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background: rgba(0, 0, 200, 0.3);
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color: rgba(0, 0, 200, 0.6);
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box-shadow: 1px 1px 2px rgba(0, 0, 200, 0.4);
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border-radius: 10px;
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padding: 3px 10px;
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display: inline-block;
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cursor: pointer;
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}
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最后，我们可以再加上一些 JavaScript 来实现动态行为：
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```
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const para = document.querySelector('p');
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para.addEventListener('click', updateName);
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function updateName() {
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let name = prompt('输入一个新的名字：');
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para.textContent = '玩家1：' + name;
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}
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尝试点击最后一个版本的文本标签，观察会发生什么
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JavaScript 能做的远不止这些。让我们来仔细探索。
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它到底可以做什么？
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客户端（client-side）JavaScript 语言的核心包含一些普遍的编程特性，以让你可以做到如下的事情：
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在变量中储存有用的值。比如上文的示例中，我们请求客户输入一个新名字，然后将其储存到 name 变量中。
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操作一段文本（在编程中称为“字符串”（string））。上文的示例中，我们取字符串 "玩家1："，然后把它和 name 变量连结起来，创造出完整的文本标签，比如："玩家1：小明"。
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运行代码以响应网页中发生的特定事件。上文的示例中，我们用一个 click 事件来检测按钮什么时候被点击，然后运行代码更新文本标签。
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以及更多！
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JavaScript 语言核心之上所构建的功能更令人兴奋。应用程序接口（Application Programming Interfaces（API））将为你的代码提供额外的超能力。
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API 是已经建立好的一套代码组件，可以让开发者实现原本很难甚至无法实现的程序。就像现成的家具套件之于家居建设，用一些已经切好的木板组装一个书柜，显然比自己设计，寻找合适的木材，裁切至合适的尺寸和形状，找到正确尺寸的螺钉，再组装成书柜要简单得多。
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API 通常分为两类。
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浏览器 API 内建于 web 浏览器中，它们可以将数据从周边计算机环境中筛选出来，还可以做实用的复杂工作。例如：
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文档对象模型 API（DOM（Document Object Model）API） 能通过创建、移除和修改 HTML，为页面动态应用新样式等手段来操作 HTML 和 CSS。比如当某个页面出现了一个弹窗，或者显示了一些新内容（像上文小 demo 中看到那样），这就是 DOM 在运行。
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地理位置 API（Geolocation API） 获取地理信息。这就是为什么 谷歌地图 可以找到你的位置，而且标示在地图上。
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画布（Canvas） 和 WebGL API 可以创建生动的 2D 和 3D 图像。人们正运用这些 web 技术制作令人惊叹的作品。参见 Chrome Experiments 以及 webglsamples。
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诸如 HTMLMediaElement 和 WebRTC 等 影音类 API 让你可以利用多媒体做一些非常有趣的事，比如在网页中直接播放音乐和影片，或用自己的网络摄像头获取录像，然后在其他人的电脑上展示（试用简易版 截图 demo 以理解这个概念）。
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注: 上述很多演示都不能在旧浏览器中运行。推荐你在测试代码时使用诸如 Firefox, Chrome, Edge 或者 Opera 等现代浏览器。当代码即将交付生产环境时（也就是真实的客户即将使用真实的代码时），你还需要深入考虑 跨平台测试。
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第三方 API 并没有默认嵌入浏览器中，一般要从网上取得它们的代码和信息。比如：
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Twitter API、新浪微博 API 可以在网站上展示最新推文之类。
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谷歌地图 API、高德地图 API 可以在网站嵌入定制的地图等等。
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注：这些 API 较为高级，我们的课程中不会涉及，更多信息请参考：客户端 web API 模块.
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先稳住！你看到的只是冰山一角。你不可能学一天 JavaScript 就能构建下一个Facebook, 谷歌地图, 或者 Instagram。敬请「牢记初心，砥砺前行」。
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JavaScript 在页面上做了什么？
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现在我们实实在在的学习一些代码，与此同时，探索 JavaScript 运行时背后发生的事情。
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让我们简单回顾一下，浏览器在读取一个网页时都发生什么（CSS 如何工作 一文中首次谈及）。浏览器在读取一个网页时，代码（HTML, CSS 和 JavaScript）将在一个运行环境（浏览器标签页）中得到执行。就像一间工厂，将原材料（代码）加工为一件产品（网页）。
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在 HTML 和 CSS 集合组装成一个网页后，浏览器的 JavaScript 引擎将执行 JavaScript 代码。这保证了当 JavaScript 开始运行之前，网页的结构和样式已经就位。
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这样很好，因为JavaScript 最普遍的用处是通过 DOM API（见上文）动态修改 HTML 和 CSS 来更新用户界面 （user interface）。如果 JavaScript 在 HTML 和 CSS 就位之前加载运行，就会引发错误。
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浏览器安全
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每个浏览器标签页就是其自身用来运行代码的独立容器（这些容器用专业术语称为“运行环境”）。大多数情况下，每个标签页中的代码完全独立运行，而且一个标签页中的代码不能直接影响另一个标签页（或者另一个网站）中的代码。这是一个好的安全措施，如果不这样，黑客就可以从其他网站盗取信息，等等。
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注：以安全的方式在不同网站/标签页中传送代码和数据的方法是存在的，但这些技术较为高级，本课程不会涉及。
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JavaScript 运行次序
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当浏览器执行到一段 JavaScript 代码时，通常会按从上往下的顺序执行这段代码。这意味着你需要注意代码书写的顺序。比如，我们回到第一个例子中的 JavaScript 代码：
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const para = document.querySelector('p');
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para.addEventListener('click', updateName);
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function updateName() {
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let name = prompt('输入一个新的名字：');
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para.textContent = '玩家1：' + name;
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}
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这里我们选定一个文本段落（第 1 行)，然后给它附上一个事件监听器（第 3 行），使得在它被点击时，updateName() 代码块（code block） （5 – 8 行）便会运行。updateName() （这类可以重复使用的代码块称为“函数”）向用户请求一个新名字，然后把这个名字插入到段落中以更新显示。
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如果你互换了代码里最初两行的顺序，会导致问题。浏览器开发者控制台将返回一个错误： TypeError: para is undefined。这意味着 para 对象还不存在，所以我们不能为它增添一个事件监听器。
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注：这是一个很常见的错误，在引用对象之前必须确保该对象已经存在。
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解释代码 vs 编译代码
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作为程序员，你或许听说过这两个术语：解释（interpret）和 编译(compile)。在解释型语言中，代码自上而下运行，且实时返回运行结果。代码在由浏览器执行前，不需要将其转化为其他形式。代码将直接以文本格式（text form）被接收和处理。
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相对的，编译型语言需要先将代码转化（编译）成另一种形式才能运行。比如 C/C++ 先被编译成汇编语言，然后才能由计算机运行。程序将以二进制的格式运行，这些二进制内容是由程序源代码产生的。
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JavaScript 是轻量级解释型语言。浏览器接受到JavaScript代码，并以代码自身的文本格式运行它。技术上，几乎所有 JavaScript 转换器都运用了一种叫做即时编译（just-in-time compiling）的技术；当 JavaScript 源代码被执行时，它会被编译成二进制的格式，使代码运行速度更快。尽管如此，JavaScript 仍然是一门解释型语言，因为编译过程发生在代码运行中，而非之前。
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两种类型的语言各有优势，这个问题我们暂且不谈。
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服务器端代码 vs 客户端代码
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你或许还听说过服务器端（server-side）和 客户端（client-side）代码这两个术语，尤其是在web开发时。客户端代码是在用户的电脑上运行的代码，在浏览一个网页时，它的客户端代码就会被下载，然后由浏览器来运行并展示。这就是客户端 JavaScript。
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而服务器端代码在服务器上运行，接着运行结果才由浏览器下载并展示出来。流行的服务器端 web 语言包括：PHP、Python、Ruby、ASP.NET 以及...... JavaScript！JavaScript 也可用作服务器端语言，比如现在流行的 Node.js 环境，你可以在我们的 动态网页 - 服务器端编程 主题中找到更多关于服务器端 JavaScript 的知识。
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动态代码 vs 静态代码
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“动态”一词既适用于客户端 JavaScript，又适用于描述服务器端语言。是指通过按需生成新内容来更新 web 页面 / 应用，使得不同环境下显示不同内容。服务器端代码会在服务器上动态生成新内容，例如从数据库中提取信息。而客户端 JavaScript 则在用户端浏览器中动态生成新内容，比如说创建一个新的 HTML 表格，用从服务器请求到的数据填充，然后在网页中向用户展示这个表格。两种情况的意义略有不同，但又有所关联，且两者（服务器端和客户端）经常协同作战。
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没有动态更新内容的网页叫做“静态”页面，所显示的内容不会改变。
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怎样向页面添加 JavaScript？
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可以像添加 CSS 那样将 JavaScript 添加到 HTML 页面中。CSS 使用 \<link> 元素链接外部样式表，使用 <style> 元素向 HTML 嵌入内部样式表，JavaScript 这里只需一个元素——<script>。我们来看看它是怎么工作的。
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内部 JavaScript
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首先，下载示例文件 apply-javascript.html。放在一个好记的文件夹里。
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分别在浏览器和文本编辑器中打开这个文件。你会看到这个 HTML 文件创建了一个简单的网页，其中有一个可点击按钮。
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然后转到文本编辑器，在 </body> 标签结束前插入以下代码：
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<script>
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// 在此编写 JavaScript 代码
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</script>
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下面，在 <script> 元素中添加一些 JavaScript 代码，这个页面就能做一些更有趣的事。在“/ /在此编写 JavaScript 代码”一行下方添加以下代码：
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document.addEventListener("DOMContentLoaded", function() {
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function createParagraph() {
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let para = document.createElement('p');
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para.textContent = '你点击了这个按钮！';
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document.body.appendChild(para);
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}
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const buttons = document.querySelectorAll('button');
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for(let i = 0; i < buttons.length ; i++) {
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buttons[i].addEventListener('click', createParagraph);
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}
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});
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保存文件并刷新浏览器，然后你会发现，点击按钮文档下方将会添加一个新段落。
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注: 如果示例不能正常工作，请依次检查所有步骤，并保证没有纰漏。原始文件是否以 .html 为扩展名保存到本地了？\</body> 标签前是否添加了 \<script> 元素？JavaScript 代码输入是否正确 ？ JavaScript 是区分大小写的，而且非常精确，所以你需要准确无误地输入所示的句法，否则可能会出错。
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注: 你可以在 GitHub 上查看此版本 apply-internal.html (也可在线查看)。
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外部 JavaScript
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这很不错，但是能不能把 JavaScript 代码放置在一个外部文件中呢？现在我们来研究一下。
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首先，在刚才的 HTML 文件所在的目录下创建一个名为 script.js 的新文件。请确保扩展名为 .js，只有这样才能被识别为 JavaScript 代码。
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将 <script> 元素替换为：
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<script src="script.js" async></script>
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在 script.js 文件中，添加下面的脚本：
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function createParagraph() {
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let para = document.createElement('p');
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para.textContent = '你点击了这个按钮！';
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document.body.appendChild(para);
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}
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const buttons = document.querySelectorAll('button');
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for(let i = 0; i < buttons.length ; i++) {
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buttons[i].addEventListener('click', createParagraph);
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}
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保存并刷新浏览器，你会发现二者完全一样。但是现在我们把 JavaScript 写进了一个外部文件。这样做一般会使代码更加有序，更易于复用，且没有了脚本的混合，HTML 也会更加易读，因此这是个好的习惯。
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注：你可以在 GitHub 上查看这个版本 apply-external.html 以及 script.js (也可在线查看).
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内联 JavaScript 处理器
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注意，有时候你会遇到在 HTML 中存在着一丝真实的 JavaScript 代码。它或许看上去像这样：
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function createParagraph() {
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const para = document.createElement('p');
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para.textContent = '你点击了这个按钮！';
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document.body.appendChild(para);
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}
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<button onclick="createParagraph()">点我呀</button>
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你可以在下面尝试这个版本的 demo。
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这个 demo 与之前的两个功能完全一致，只是在 <button> 元素中包含了一个内联的 onclick 处理器，使得函数在按钮被按下时运行。
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然而请不要这样做。 这将使 JavaScript 污染到 HTML，而且效率低下。对于每个需要应用 JavaScript 的按钮，你都得手动添加 onclick="createParagraph()" 属性。
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可以使用纯 JavaScript 结构来通过一个指令选取所有按钮。下文的这段代码即实现了这一目的：
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const buttons = document.querySelectorAll('button');
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for(let i = 0; i < buttons.length ; i++) {
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buttons[i].addEventListener('click', createParagraph);
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}
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这样写乍看去比 onclick 属性要长一些，但是这样写会对页面上所有按钮生效，无论多少个，或添加或删除，完全无需修改 JavaScript 代码。
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注：请尝试修改 apply-javascript.html 以添加更多按钮。刷新后可发现按下任一按钮时都会创建一个段落。很高效吧。
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脚本调用策略
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要让脚本调用的时机符合预期，需要解决一系列的问题。这里看似简单，实际大有文章。最常见的问题就是：HTML 元素是按其在页面中出现的次序调用的，如果用 JavaScript 来管理页面上的元素（更精确的说法是使用 文档对象模型 DOM），若 JavaScript 加载于欲操作的 HTML 元素之前，则代码将出错。
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在上文的“内部”、“外部”示例中，JavaScript 调用于文档头处，解析 HTML 文档体之前。这样做是有隐患的，需要使用一些结构来避免错误发生。
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“内部”示例使用了以下结构：
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document.addEventListener("DOMContentLoaded", function() {
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. . .
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});
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这是一个事件监听器，它监听浏览器的 "DOMContentLoaded" 事件，即 HTML 文档体加载、解释完毕事件。事件触发时将调用 " . . ." 处的代码，从而避免了错误发生（事件 的概念稍后学习）。
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“外部”示例中使用了 JavaScript 的一项现代技术（async “异步”属性）来解决这一问题，它告知浏览器在遇到 <script> 元素时不要中断后续 HTML 内容的加载。
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<script src="script.js" async></script>
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上述情况下，脚本和 HTML 将一并加载，代码将顺利运行。
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注：“外部”示例中 async 属性可以解决调用顺序问题，因此无需使用 DOMContentLoaded 事件。而 async 只能用于外部脚本，因此不适用于“内部”示例。
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解决此问题的旧方法是：把脚本元素放在文档体的底端（</body> 标签之前，与之相邻），这样脚本就可以在 HTML 解析完毕后加载了。此方案（以及上述的 DOMContentLoaded 方案）的问题是：只有在所有 HTML DOM 加载完成后才开始脚本的加载/解析过程。对于有大量 JavaScript 代码的大型网站，可能会带来显著的性能损耗。这也是 async 属性诞生的初衷。
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async 和 defer
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上述的脚本阻塞问题实际有两种解决方案 —— async 和 defer。我们来依次讲解。
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浏览器遇到 async 脚本时不会阻塞页面渲染，而是直接下载然后运行。这样脚本的运行次序就无法控制，只是脚本不会阻止剩余页面的显示。当页面的脚本之间彼此独立，且不依赖于本页面的其它任何脚本时，async 是最理想的选择。
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比如，如果你的页面要加载以下三个脚本：
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<script async src="js/vendor/jquery.js"></script>
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<script async src="js/script2.js"></script>
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<script async src="js/script3.js"></script>
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三者的调用顺序是不确定的。jquery.js 可能在 script2 和 script3 之前或之后调用，如果这样，后两个脚本中依赖 jquery 的函数将产生错误，因为脚本运行时 jquery 尚未加载。
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解决这一问题可使用 defer 属性，脚本将按照在页面中出现的顺序加载和运行：
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<script defer src="js/vendor/jquery.js"></script>
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<script defer src="js/script2.js"></script>
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<script defer src="js/script3.js"></script>
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添加 defer 属性的脚本将按照在页面中出现的顺序加载，因此第二个示例可确保 jquery.js 必定加载于 script2.js 和 script3.js 之前，同时 script2.js 必定加载于 script3.js 之前。
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脚本调用策略小结：
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如果脚本无需等待页面解析，且无依赖独立运行，那么应使用 async。
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如果脚本需要等待页面解析，且依赖于其它脚本，调用这些脚本时应使用 defer，将关联的脚本按所需顺序置于 HTML 中。
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注释
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就像 HTML 和 CSS，JavaScript 代码中也可以添加注释，浏览器会忽略它们，注释只是为你的同事（还有你，如果半年后再看自己写的代码你会说，这是什么垃圾玩意。）提供关于代码如何工作的指引。注释非常有用，而且应该经常使用，尤其在大型应用中。注释分为两类：
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在双斜杠后添加单行注释，比如：
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// 我是一条注释
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在 /* 和 */ 之间添加多行注释，比如：
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/*
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我也是
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一条注释
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*/
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比如说，我们可以这样为上一个 demo 添加注释：
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// 函数：创建一个新的段落并添加至 HTML body 底部。
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function createParagraph() {
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let para = document.createElement('p');
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para.textContent = '你点了这个按钮！';
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document.body.appendChild(para);
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}
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/*
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1. 取得页面上所有按钮的引用并将它们置于一个数组中。
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2. 通过一个循环为每个按钮添加一个点击事件的监听器。
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当按钮被点击时，调用 createParagraph() 函数。
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*/
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const buttons = document.querySelectorAll('button');
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for (let i = 0; i < buttons.length; i++) {
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buttons[i].addEventListener('click', createParagraph);
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}
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小结
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恭喜你，迈出了探索 JavaScript 世界的第一步。我们从理论开始，介绍为什么要使用 JavaScript，以及用它能做什么事情。过程中穿插了一些代码示例并讲解了 JavaScript 如何与网站中其他代码适配，等等。
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现在 JavaScript 或许还有些令人生畏，但不用担心。在课程中我们会循序渐进。下一节将 全力投入实战，让你专注其中，并建立自己的 JavaScript 示例。
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