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# 使用事件建立遊戲
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## 課前測驗
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[課前測驗](https://nice-beach-0fe9e9d0f.azurestaticapps.net/quiz/21)
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## 事件驅動程式設計
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當我們建立專為瀏覽器設計的應用程式時，我們會提供 Graphical User Interface (GUI) 給用戶使用，在我們建立的格式上進行互動。最常見的互動方式是透過點擊或輸入在多樣的物件。開發者面臨的問題是，我們不了解用戶會何時對這些物件產生互動！
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[事件驅動程式設計](https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E4%BA%8B%E4%BB%B6%E9%A9%85%E5%8B%95%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E8%A8%AD%E8%A8%88)是一種程式設計的方式，以建立我們的 GUI。若拆解該名詞的話，我們知道主軸關鍵會是**事件(Event)**。根據 Merriam-Webster，[事件](https://www.merriam-webster.com/dictionary/event)according定義為「將發生的事」。它能有效地解決我們面臨的問題。我們知道當用戶產生互動時，什麼程式必須回應其要求，只差在我們不知道用戶會何時產生互動。
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藉由建立新的函式，我們可以標記這段將被運行的程式碼。我們回顧一下[程序式程式設計](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%BF%87%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E7%BC%96%E7%A8%8B)，函式會依照順序一行一行的被運行。這同樣也會被實踐在事件驅動程式設計上，差別在於**如何**去呼叫這些函式。
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要處理這些事件：點擊按鈕、輸入字串等等，我們需註冊**事件監聽者(Event Listeners)**。事件監聽者是函式之一，負責回應當事件觸發時，提供相對應的回應。事件監聽者可以根據用戶的行為，更新使用者介面，呼叫伺服器，或是任何你想要它做的事。我們利用[addEventListener](https://developer.mozilla.org/docs/Web/API/EventTarget/addEventListener)新增事件監聽者，提供要被運行的函式。
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> **注意** 值得注意我們有許多建立事件監聽者的方式。你可以使用匿名函式(anonymous functions)，或是有名字的；你可以使用多種的快捷，好比直接設定 `click` 屬性，或使用 `addEventListener`。在我們練習過程中，主要專注在 `addEventLister` 與匿名函式上，它們可能是開發者最常見的網頁開發技巧。同時，也是彈性最高的： `addEventListener` 作用在任何事件，任何以參數方式輸入的事件名稱。
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### 常見事件
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創造應用時，這邊有[數種事件](https://developer.mozilla.org/docs/Web/Events)提供給你監聽。基本上，使用者在網頁上做的任何行為都會觸發事件，你需要花大量時間、大量精力確保它們有相對應的使用者體驗。幸運的是，你只需要處理少部分的事件類型。這邊是一些常見的事件類型，我們會使用其中兩種來建立遊戲：
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- [點擊](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Element/click_event)： 使用者點擊物件，通常會是按鈕或是連結。
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- [右鍵選單](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Element/contextmenu_event)： 使用者點擊滑鼠右鍵。
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- [選取](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Element/select_event)： 使用者標記特定文字。
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- [輸入](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Element/input_event)： 使用者輸入文字。
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## 建立遊戲
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現在我們藉由建立遊戲，了解事件是如何在 JavaScript 上運作的。我們的遊戲會測試玩家的打字技巧，一項程式開發員被忽略的技能之一。我們應該時刻練習打字技術！大致的遊戲流程如下：
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- 玩家點擊「開始」按鈕並產生一行要被輸入的引文
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- 玩家盡快地輸入這段文字到文字框中
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- 當單字輸入完畢時，立即標記下一個單字。
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- 當玩家打錯字時，將文字框轉為紅色。
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- 當玩家完成引文輸入時，顯示祝賀語與花費的時間。
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讓我們開始建立遊戲，學習事件驅動吧！
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### 檔案結構
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我們總共需要三個檔案：**index.html**、**script.js**與**style.css**。我們來設定它們，以完成後續的步驟。
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- 建立新的資料夾存放我們的遊戲，開啟 Console 或是終端機，輸入下列指令：
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```bash
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# Linux 或 macOS
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mkdir typing-game && cd typing-game
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# Windows
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md typing-game && cd typing-game
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```
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- 打開文字編輯器 Visual Studio Code
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```bash
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code .
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```
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- 現在，在 Visual Studio Code 中新增三個檔案到資料夾中，分別為：
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- index.html
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- script.js
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- style.css
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## 建立使用者介面
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藉由回顧我們的需求，我們在 HTML 頁面上新增一些元素。這就像是看一份食譜，你需要對應的食材：
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- 一個地方呈現將被輸入的引文
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- 一個地方呈現任何訊息，好比祝賀文
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- 一個玩家輸入的文字框
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- 一個開始按鈕。
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每一個物件都需要 ID ，讓 JavaScript 程式能控制它們。另外，在 HTML 檔案匯入 CSS 與 JavaScript 檔，我們等一下會編輯它們。
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在新的 **index.html** 檔案中，加入下列程式碼：
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```html
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<!-- inside index.html -->
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<html>
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<head>
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<title>Typing game</title>
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<link rel="stylesheet" href="style.css">
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</head>
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<body>
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<h1>Typing game!</h1>
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<p>Practice your typing skills with a quote from Sherlock Holmes. Click **start** to begin!</p>
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<p id="quote"></p> <!-- This will display our quote -->
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<p id="message"></p> <!-- This will display any status messages -->
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<div>
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<input type="text" aria-label="current word" id="typed-value" /> <!-- The textbox for typing -->
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<button type="button" id="start">Start</button> <!-- To start the game -->
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</div>
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<script src="script.js"></script>
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</body>
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</html>
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```
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### 執行應用程式
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最好的逐段開發模式是定期的確認程式結果。讓我們來執行現在的應用程式。Visual Studio Code 上有一個好用的擴充套件為[Live Server](https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ritwickdey.LiveServer)，它會在你儲存網頁檔案時，同時架設並更新瀏覽器上的網頁。
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- 安裝[Live Server](https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ritwickdey.LiveServer)，點擊連結中的 **Install**
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- 瀏覽器要求開啟 Visual Studio Code，Visual Studio Code 會執行後續的安裝流程
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- 安裝完後，重啟 Visual Studio Code
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- 一旦安裝完成，在 Visual Studio Code 下按下 Ctrl-Shift-P (或 Cmd-Shift-P) 開啟指令視窗。
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- 輸入 **Live Server: Open with Live Server**
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- Live Server 會架設並發布你的網頁成果
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- 開啟瀏覽器，前往 **https://localhost:5500**
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- 現在你能看到你所做的網頁！
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讓我們來為網頁增加更多功能。
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## 加入 CSS
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建立完 HTML 檔，現在我們為了造型加入 CSS。我們需要標記玩家需要輸入的單字，若單字輸入錯誤時需要改變文字框的顏色。利用兩組 class 來完成：
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在檔案 **style.css** 加入下列語法：
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```css
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/* 在 style.css 中 */
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.highlight {
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background-color: yellow;
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}
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.error {
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background-color: lightcoral;
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border: red;
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}
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```
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✅ 處理 CSS 時，你可以規劃任何你想要的介面布局。花點時間讓你的網頁更迷人：
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- 變更其他字型
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- 改變標題顏色
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- 改變物件大小
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## JavaScript
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建立完使用者介面後，我們要專注在 JavaScript 上，提供網頁邏輯處理的能力。我們將工作分為下列步驟：
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- [建立常數](#建立常數)
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- [事件監聽者 - 開始遊戲](#加入開始邏輯)
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- [事件監聽者 - 輸入文字](#加入打字邏輯)
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首先，我們先編輯檔案 **script.js**。
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### 建立常數
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加入一些變數給程式使用。同樣地，就像食譜一樣，我們需要的食材如下：
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- 矩陣，儲存所有引文
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- 空矩陣，儲存單一引文的所有單字
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- 變數，儲存空矩陣的索引，標記玩家現在面對的單字
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- 變數，紀錄玩家點擊開始時的時間
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我們也需要將使用者介面上的物件做連結：
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- 文字框 (**typed-value**)
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- 顯示引文 (**quote**)
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- 訊息欄 (**message**)
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```javascript
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// 在檔案 script.js 中
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// 所有的引文內容
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const quotes = [
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'When you have eliminated the impossible, whatever remains, however improbable, must be the truth.',
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'There is nothing more deceptive than an obvious fact.',
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'I ought to know by this time that when a fact appears to be opposed to a long train of deductions it invariably proves to be capable of bearing some other interpretation.',
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'I never make exceptions. An exception disproves the rule.',
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'What one man can invent another can discover.',
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'Nothing clears up a case so much as stating it to another person.',
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'Education never ends, Watson. It is a series of lessons, with the greatest for the last.',
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];
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// 儲存單字列表及目前要輸入的單字索引
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let words = [];
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let wordIndex = 0;
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// 開始時間
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let startTime = Date.now();
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// 網頁物件連結
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const quoteElement = document.getElementById('quote');
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const messageElement = document.getElementById('message');
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const typedValueElement = document.getElementById('typed-value');
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```
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✅ 試著加入更多的引文到你的遊戲中。
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> **筆記** 我們可以接收任何物件，只要使用程式碼 `document.getElementById`。因為我們需要定期參考這些元素，所以使用常數來確認是否有單字輸入錯誤的問題。框架如[Vue.js](https://vuejs.org/)或[React](https://reactjs.org/)可以幫助你更好管理你的程式碼。
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花點時間觀看下列關於 `const`、`let` 與 `var` 的影片。
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[](https://youtube.com/watch?v=JNIXfGiDWM8 "變數類型")
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> 點擊上方圖片以觀賞關於變數的影片。
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### 加入開始邏輯
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為了開始我們的遊戲，玩家會點擊開始按鈕。當然，我們不知道何時玩家會開始遊戲，這就是為什麼我們使用[事件監聽者](https://developer.mozilla.org/docs/Web/API/EventTarget/addEventListener)到程式中。一個事件監聽者允許我們監看事件的觸發與對應的回應程式。在這個例子，我們希望當使用者點擊開始時，執行某些程式。
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當玩家點擊 **start** 按鈕後，我們需要挑選一段引文、設定使用者介面並追蹤現在玩家的要輸入的單字與時間。下列為我們需要新增的程式碼，我們會在之後逐行解釋。
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```javascript
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// 在 script.js 末端
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document.getElementById('start').addEventListener('click', () => {
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// 取得一行引文
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const quoteIndex = Math.floor(Math.random() * quotes.length);
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const quote = quotes[quoteIndex];
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// 將引文分成許多單字，存在矩陣中。
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words = quote.split(' ');
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// 重制單字索引來做追蹤
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wordIndex = 0;
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// 更新使用者介面
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// 建立 span 元素的矩陣，設定 class 用。
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const spanWords = words.map(function(word) { return `<span>${word} </span>`});
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// 轉換成字串並以 innerHTML 顯示引文
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quoteElement.innerHTML = spanWords.join('');
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// 標記第一個單字
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quoteElement.childNodes[0].className = 'highlight';
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// 清除訊息欄之前的訊息
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messageElement.innerText = '';
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// 設定文字框
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// 清除文字框
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typedValueElement.value = '';
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// 設定 focus
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typedValueElement.focus();
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// 設定事件驅動程式
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// 開始計時器
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startTime = new Date().getTime();
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});
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```
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我們來分解程式碼吧！
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- 設定單字追蹤
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- 使用[Math.floor](https://developer.mozilla.org/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Math/floor)和[Math.random](https://developer.mozilla.org/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Math/random)讓我們能隨機從矩陣 `quotes` 中挑選一行引文
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- 轉換 `quote` 成 `words` 組成的矩陣，追蹤目前玩家正在輸入的單字
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- `wordIndex` 設定為 0，玩家會從第一的單字開始輸入
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- 設定使用者介面
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- 建立矩陣 `spanWords`，將每一個單字包在 `span` 元素中
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- 這讓我們能高光標記單字
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- `join` 矩陣來建立字串，我們可以在 `quoteElement` 上更新 `innerHTML`
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- 這會顯示引文給玩家檢視
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- 設定第一個 `span` 元素的 `className` 成 `highlight`，來標記單字呈黃色
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- 修改 `messageElement`的 `innerText` 成 `''`，這會清除訊息欄的內容
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- 設定文字框
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- 清除目前 `typedValueElement` 的 `value`
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- 設定 `typedValueElement` 成 `focus`
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- 呼叫 `getTime` 來啟始計時器
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### 加入打字邏輯
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當玩家開始打字時，`input` 事件會被觸發。對應的事件監聽者需要檢查玩家是否輸入正確的單字，監控目前的遊戲狀況。回到檔案 **script.js**，加入下方程式碼到檔案最下方。我們會在後續解釋程式碼。
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```javascript
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// script.js 最末端
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typedValueElement.addEventListener('input', () => {
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// 取得目前的單字
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const currentWord = words[wordIndex];
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// 取得目前輸入的數值
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const typedValue = typedValueElement.value;
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if (typedValue === currentWord && wordIndex === words.length - 1) {
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// 句子最末端
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// 顯示成功
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const elapsedTime = new Date().getTime() - startTime;
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const message = `CONGRATULATIONS! You finished in ${elapsedTime / 1000} seconds.`;
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messageElement.innerText = message;
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} else if (typedValue.endsWith(' ') && typedValue.trim() === currentWord) {
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// 單字最末端
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// 清除輸入的數值，準備給新的單字使用
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typedValueElement.value = '';
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// 移動到下一個單字
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wordIndex++;
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// 重設所有引文子元素的 class 名稱
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for (const wordElement of quoteElement.childNodes) {
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wordElement.className = '';
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}
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// 標記新單字
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quoteElement.childNodes[wordIndex].className = 'highlight';
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} else if (currentWord.startsWith(typedValue)) {
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// 單字目前輸入正確
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// 標記下一個單字
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typedValueElement.className = '';
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} else {
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// 單字輸入錯誤
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typedValueElement.className = 'error';
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}
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});
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|
```
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讓我們分解程式碼吧！我們開始取得目前的單字與玩家輸入的數值。我們建立一系列的邏輯，檢查引文是否輸入完成，單字是否輸入完成，單字是否正確、是否錯誤。
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- 引文完成，檢查 `typedValue` 與 `currentWord` 相等且 `wordIndex` 與 `words` 的 `length` 減一相等。
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- 計算 `elapsedTime` ，利用目前時間減去 `startTime` 取得遊戲時長
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- `elapsedTime` 除以 1,000 ，轉化毫秒單位為秒單位
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- 顯示成功訊息
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- 單字完成，以 `typedValue` 間的空白為界，檢查 `typedValue` 是否與 `currentWord` 相等
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- 設定 `typedElement` 的 `value` 成 `''` ，準備給下一個單字輸入進來
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- 增加 `wordIndex` 到下一個單字
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- 進迴圈，每一個 `quoteElement` 的 `childNodes` ，它們的 `className` 都被設為 `''` ，代表預設的單字呈現規則
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- 設定單字的 `className` 成 `highlight` 來標記為下一個被輸入的單字
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- 單字目前輸入正確但未完成，從 `typedValue` 開始檢查 `currentWord`
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- 確保清除 `typedValueElement` 的 `className`，顯示預設的呈現方式。
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- 若此時輸入錯誤，我們加上錯誤規則
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- 設定 `typedValueElement` 的 `className` 成 `error`
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## 測試你的應用程式
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我們做到最後了！最後一步就是確保我們的應用程式運作正常。試試看！不要擔心程式出現錯誤，**所有的開發者**都會面臨錯誤。有需要時，檢查程式訊息並偵錯。
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點擊按鈕 **start**，馬上開始輸入單字！你可以看看這預覽動畫。
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## 🚀 挑戰
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加入更多功能。
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- 在完成遊戲時，關閉 `input` 事件監聽者；遊戲重新開始時，再重新開啟它。
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- 當玩家完成引文時，關閉文字框
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- 以對話窗格的方式顯示恭賀訊息
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- 利用[localStorage](https://developer.mozilla.org/docs/Web/API/Window/localStorage)儲存最高分的資料
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## 課後測驗
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[課後測驗](https://nice-beach-0fe9e9d0f.azurestaticapps.net/quiz/22)
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## 複習與自學
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在瀏覽器上閱讀[所有開發者可運用的事件](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/Events)，想想你能在什麼樣的場合使用各個事件。
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## 作業
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[建立一款新的鍵盤遊戲](assignment.zh-tw.md)
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