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Terrarium 專案第 3 部分：DOM 操作與閉包
插圖由 Tomomi Imura 提供
課前測驗
簡介
操作 DOM（文件物件模型）是網頁開發中的一個關鍵部分。根據 MDN 的說法：「文件物件模型 (DOM) 是構成網頁文件結構和內容的物件的數據表示形式。」網頁上的 DOM 操作挑戰通常是使用 JavaScript 框架而非原生 JavaScript 來管理 DOM 的原因，但我們將嘗試自己完成！
此外，本課程將介紹 JavaScript 閉包 的概念。你可以將閉包視為一個被另一個函數包裹的函數，這樣內部函數就可以訪問外部函數的作用域。
JavaScript 閉包是一個廣泛且複雜的主題。本課程僅涉及最基本的概念。在這個 terrarium 的程式碼中，你會發現一個閉包：一個內部函數和一個外部函數的結構，允許內部函數訪問外部函數的作用域。想了解更多細節，請參考 詳細文檔。
我們將使用閉包來操作 DOM。
可以將 DOM 想像成一棵樹，代表了網頁文件可以被操作的所有方式。各種 API（應用程式介面）被設計出來，讓程式員可以使用他們選擇的程式語言來訪問 DOM，並進行編輯、更改、重新排列或其他管理操作。
DOM 和其對應的 HTML 標記的表示圖。來源：Olfa Nasraoui
在本課程中，我們將完成互動式 terrarium 專案，通過創建 JavaScript 來讓使用者能夠操作頁面上的植物。
前置條件
你應該已經完成了 terrarium 的 HTML 和 CSS。到本課程結束時，你將能夠通過拖動將植物移入或移出 terrarium。
任務
在你的 terrarium 資料夾中，創建一個名為 script.js 的新檔案。在 <head> 區域中匯入該檔案：
<script src="./script.js" defer></script>
注意：在將外部 JavaScript 檔案匯入 HTML 時，使用
defer屬性，這樣可以確保 JavaScript 在 HTML 完全加載後才執行。你也可以使用async屬性，這允許腳本在 HTML 解析時執行，但在我們的情況下，重要的是在執行拖動腳本之前，HTML 元素必須完全可用。
DOM 元素
首先，你需要在 DOM 中創建對你想操作的元素的引用。在我們的例子中，它們是目前位於側邊欄的 14 個植物。
任務
dragElement(document.getElementById('plant1'));
dragElement(document.getElementById('plant2'));
dragElement(document.getElementById('plant3'));
dragElement(document.getElementById('plant4'));
dragElement(document.getElementById('plant5'));
dragElement(document.getElementById('plant6'));
dragElement(document.getElementById('plant7'));
dragElement(document.getElementById('plant8'));
dragElement(document.getElementById('plant9'));
dragElement(document.getElementById('plant10'));
dragElement(document.getElementById('plant11'));
dragElement(document.getElementById('plant12'));
dragElement(document.getElementById('plant13'));
dragElement(document.getElementById('plant14'));
這裡發生了什麼？你正在引用文件並在其 DOM 中查找具有特定 Id 的元素。還記得我們在 HTML 課程中給每個植物圖片分配了唯一的 Id (id="plant1") 嗎？現在你將利用這一點。在識別每個元素後，你將該項目傳遞給一個名為 dragElement 的函數，稍後你將構建該函數。這樣，HTML 中的元素現在就具備了拖動功能，或者很快就會具備。
✅ 為什麼我們通過 Id 引用元素？為什麼不通過它們的 CSS 類名？你可以回顧之前的 CSS 課程來回答這個問題。
閉包
現在你準備創建 dragElement 閉包了，這是一個外部函數，包裹了一個或多個內部函數（在我們的例子中，我們將有三個）。
當一個或多個函數需要訪問外部函數的作用域時，閉包非常有用。以下是一個例子：
function displayCandy(){
let candy = ['jellybeans'];
function addCandy(candyType) {
candy.push(candyType)
}
addCandy('gumdrops');
}
displayCandy();
console.log(candy)
在這個例子中，displayCandy 函數包裹了一個函數，該函數將新的糖果類型推入已存在於函數中的陣列。如果你運行這段程式碼，candy 陣列將是未定義的，因為它是一個局部變數（局限於閉包內部）。
✅ 如何讓 candy 陣列可訪問？試著將它移到閉包外部。這樣，該陣列就變成了全域變數，而不僅僅是閉包的局部作用域。
任務
在 script.js 中的元素聲明下，創建一個函數：
function dragElement(terrariumElement) {
//set 4 positions for positioning on the screen
let pos1 = 0,
pos2 = 0,
pos3 = 0,
pos4 = 0;
terrariumElement.onpointerdown = pointerDrag;
}
dragElement 從腳本頂部的聲明中獲取其 terrariumElement 物件。然後，你為傳遞給函數的物件設置了一些初始位置為 0 的局部變數。這些是每個元素的局部變數，當你為每個元素添加拖放功能時，這些變數將被操作。這些被拖動的元素將填充 terrarium，因此應用程式需要跟蹤它們的位置。
此外，傳遞給此函數的 terrariumElement 被分配了一個 pointerdown 事件，這是 web API 的一部分，旨在幫助管理 DOM。onpointerdown 事件在按下按鈕時觸發，或者在我們的例子中，當觸摸可拖動的元素時觸發。此事件處理器適用於 網頁和行動瀏覽器，但有少數例外。
✅ 事件處理器 onclick 在跨瀏覽器中有更廣泛的支援；為什麼不在這裡使用它？想一想你試圖創建的精確螢幕互動類型。
Pointerdrag 函數
terrariumElement 現在可以被拖動了；當觸發 onpointerdown 事件時，函數 pointerDrag 被調用。在這行代碼下方添加該函數：terrariumElement.onpointerdown = pointerDrag;：
任務
function pointerDrag(e) {
e.preventDefault();
console.log(e);
pos3 = e.clientX;
pos4 = e.clientY;
}
這裡發生了幾件事。首先，你使用 e.preventDefault(); 防止在 pointerdown 上通常發生的默認事件。這樣你可以更好地控制介面的行為。
當你完全構建了腳本檔案後，回到這行代碼並嘗試不使用
e.preventDefault()——會發生什麼？
其次，在瀏覽器窗口中打開 index.html，並檢查介面。當你點擊一個植物時，你可以看到如何捕獲 'e' 事件。深入研究該事件，看看一次 pointerdown 事件可以收集多少信息！
接下來，注意如何將局部變數 pos3 和 pos4 設置為 e.clientX。你可以在檢查面板中找到 e 的值。這些值捕獲了你點擊或觸摸植物時的 x 和 y 座標。你需要對植物的行為進行精細控制，因此你需要跟蹤它們的座標。
✅ 現在是否更清楚為什麼整個應用程式是用一個大的閉包構建的？如果不是閉包，你將如何為 14 個可拖動的植物維持作用域？
完成初始函數，通過在 pos4 = e.clientY 下添加另外兩個指針事件操作：
document.onpointermove = elementDrag;
document.onpointerup = stopElementDrag;
現在你正在指示希望植物隨著指針的移動而被拖動，並在取消選擇植物時停止拖動手勢。onpointermove 和 onpointerup 都是與 onpointerdown 相同 API 的一部分。介面現在會拋出錯誤，因為你尚未定義 elementDrag 和 stopElementDrag 函數，因此接下來構建它們。
elementDrag 和 stopElementDrag 函數
你將通過添加另外兩個內部函數來完成閉包，這些函數將處理拖動植物和停止拖動時發生的事情。你希望的行為是，隨時可以拖動任何植物，並將其放置在螢幕上的任何位置。這個介面非常靈活（例如，沒有放置區域），允許你通過添加、移除和重新定位植物來自由設計你的 terrarium。
任務
在 pointerDrag 的結束大括號後添加 elementDrag 函數：
function elementDrag(e) {
pos1 = pos3 - e.clientX;
pos2 = pos4 - e.clientY;
pos3 = e.clientX;
pos4 = e.clientY;
console.log(pos1, pos2, pos3, pos4);
terrariumElement.style.top = terrariumElement.offsetTop - pos2 + 'px';
terrariumElement.style.left = terrariumElement.offsetLeft - pos1 + 'px';
}
在這個函數中，你對先前在外部函數中設置的初始位置 1-4 進行了大量編輯。這裡發生了什麼？
當你拖動時，你通過將 pos3（之前設置為 e.clientX）減去當前的 e.clientX 值來重新分配 pos1。對 pos2 進行了類似的操作。然後，你將 pos3 和 pos4 重置為元素的新 X 和 Y 座標。你可以在拖動時在控制台中觀察這些變化。接著，你操作植物的 CSS 樣式，根據這些新位置計算植物的頂部和左側 X 和 Y 座標，並設置其新位置。
offsetTop和offsetLeft是 CSS 屬性，用於根據其父元素設置元素的位置；其父元素可以是任何非靜態定位的元素。
所有這些位置的重新計算允許你微調 terrarium 和其植物的行為。
任務
完成介面的最後一步是在 elementDrag 的結束大括號後添加 stopElementDrag 函數：
function stopElementDrag() {
document.onpointerup = null;
document.onpointermove = null;
}
這個小函數重置了 onpointerup 和 onpointermove 事件，這樣你可以重新開始拖動植物，或者開始拖動新的植物。
✅ 如果不將這些事件設置為 null，會發生什麼？
現在你已經完成了你的專案！
🥇恭喜！你完成了美麗的 terrarium！
🚀挑戰
為你的閉包添加新的事件處理器，讓植物有更多的互動功能；例如，雙擊植物將其移到最前面。發揮創意吧！
課後測驗
複習與自學
雖然在螢幕上拖動元素看起來很簡單，但根據你想要的效果，有很多種方法可以實現，並且有許多潛在的陷阱。事實上，有一整個 拖放 API 可以嘗試。我們在本模組中沒有使用它，因為我們想要的效果有些不同，但你可以在自己的專案中嘗試這個 API，看看能實現什麼。
在 W3C 文檔 和 MDN 網頁文檔 上找到更多關於指針事件的信息。
始終使用 CanIUse.com 檢查瀏覽器的功能。
作業
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