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Python 100 Days Day21-30 Introduction to Web Frontend

18 Sep 2022 | beginner python

author: jackfrued

Web前端概述

說明：本文使用的部分插圖來自Jon Duckett先生的HTML and CSS: Design and Build Websites一書，這是一本非常棒的前端入門書，有興趣的讀者可以在亞馬遜或者其他網站上找到該書的購買鏈接。

HTML 是用來描述網頁的一種語言，全稱是 Hyper-Text Markup Language，即超文本標記語言。我們瀏覽網頁時看到的文字、按鈕、圖片、視頻等元素，它們都是通過 HTML 書寫並通過瀏覽器來呈現的。

HTML簡史

  1. 1991年10月：一個非正式CERN（歐洲核子研究中心）文件首次公開18個HTML標簽，這個文件的作者是物理學家蒂姆·伯納斯-李，因此他是萬維網的發明者，也是萬維網聯盟的主席。
  2. 1995年11月：HTML 2.0標準發布（RFC 1866）。
  3. 1997年1月：HTML 3.2作為W3C推薦標準發布。
  4. 1997年12月：HTML 4.0作為W3C推薦標準發布。
  5. 1999年12月：HTML4.01作為W3C推薦標準發布。
  6. 2008年1月：HTML5由W3C作為工作草案發布。
  7. 2011年5月：W3C將HTML5推進至“最終征求”（Last Call）階段。
  8. 2012年12月：W3C指定HTML5作為“候選推薦”階段。
  9. 2014年10月：HTML5作為穩定W3C推薦標準發布，這意味著HTML5的標準化已經完成。

HTML5新特性

  1. 引入原生多媒體支持（audio和video標簽）
  2. 引入可編程內容（canvas標簽）
  3. 引入語義Web（article、aside、details、figure、footer、header、nav、section、summary等標簽）
  4. 引入新的表單控件（日歷、郵箱、搜索、滑條等）
  5. 引入對離線存儲更好的支持（localStorage和sessionStorage）
  6. 引入對定位、拖放、WebSocket、後台任務等的支持

使用標簽承載內容

結構

  • html
    • head
      • title
      • meta
    • body

文本

  • 標題（heading）和段落（paragraph）
    • h1 ~ h6
    • p
  • 上標（superscript）和下標（subscript）
    • sup
    • sub
  • 空白（白色空間折疊）
  • 折行（break）和水平標尺（horizontal ruler）
    • br
    • hr
  • 語義化標簽
    • 加粗和強調 - strong
    • 引用 - blockquote
    • 縮寫詞和首字母縮寫詞 - abbr / acronym
    • 引文 - cite
    • 所有者聯系信息 - address
    • 內容的修改 - ins / del

列表（list）

  • 有序列表（ordered list）- ol / li
  • 無序列表（unordered list）- ul / li
  • 定義列表（definition list）- dl / dt / dd

鏈接（anchor）

  • 頁面鏈接
  • 錨鏈接
  • 功能鏈接

圖像（image）

  • 圖像存儲位置

  • 圖像及其寬高

  • 選擇正確的圖像格式
    • JPEG
    • GIF
    • PNG

  • 矢量圖

  • 語義化標簽 - figure / figcaption

表格（table）

  • 基本的表格結構 - table / tr / td / th
  • 表格的標題 - caption
  • 跨行和跨列 - rowspan屬性 / colspan屬性
  • 長表格 - thead / tbody / tfoot

表單（form）

  • 重要屬性 - action / method / enctype
  • 表單控件（input）- type屬性
    • 文本框 - text / 密碼框 - password / 數字框 - number
    • 郵箱 - email / 電話 - tel / 日期 - date / 滑條 - range / URL - url / 搜索 - search
    • 單選按鈕 - radio / 覆選按鈕 - checkbox
    • 文件上傳 - file / 隱藏域 - hidden
    • 提交按鈕 - submit / 圖像按鈕 - image / 重置按鈕 - reset
  • 下拉列表 - select / option
  • 文本域（多行文本）- textarea
  • 組合表單元素 - fieldset / legend

音視頻（audio / video）

  • 視頻格式和播放器
  • 視頻托管服務
  • 添加視頻的準備工作
  • video標簽和屬性 - autoplay / controls / loop / muted / preload / src
  • audio標簽和屬性 - autoplay / controls / loop / muted / preload / src / width / height / poster

窗口（frame）

  • 框架集（過時，不建議使用） - frameset / frame

  • 內嵌窗口 - iframe

其他

  • 文檔類型

    <!doctype html>

    <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">

    <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">

  • 注釋

    <!-- 這是一段注釋，注釋不能夠嵌套 -->
  • 屬性
    • id：唯一標識
    • class：元素所屬的類，用於區分不同的元素
    • title：元素的額外信息（鼠標懸浮時會顯示工具提示文本）
    • tabindex：Tab鍵切換順序
    • contenteditable：元素是否可編輯
    • draggable：元素是否可拖拽

  • 塊級元素 / 行級元素

  • 字符實體（實體替換符）

使用CSS渲染頁面

簡介

  • CSS的作用

  • CSS的工作原理

  • 規則、屬性和值

  • 常用選擇器

顏色（color）

  • 如何指定顏色
  • 顏色術語和顏色對比
  • 背景色

文本（text / font）

  • 文本的大小和字型(font-size / font-family)

  • 粗細、樣式、拉伸和裝飾(font-weight / font-style / font-stretch / text-decoration)

  • 行間距(line-height)、字母間距(letter-spacing)和單詞間距(word-spacing)

  • 對齊(text-align)方式和縮進(text-ident)

  • 鏈接樣式（:link / :visited / :active / :hover）

  • CSS3新屬性

    • 陰影效果 - text-shadow
    • 首字母和首行文本(:first-letter / :first-line)
    • 響應用戶

盒子（box model）

  • 盒子大小的控制（width / height）

  • 盒子的邊框、外邊距和內邊距（border / margin / padding）

  • 盒子的顯示和隱藏（display / visibility）

  • CSS3新屬性

    • 邊框圖像（border-image）
    • 投影（border-shadow）
    • 圓角（border-radius）

列表、表格和表單

  • 列表的項目符號（list-style）
  • 表格的邊框和背景（border-collapse）
  • 表單控件的外觀
  • 表單控件的對齊
  • 瀏覽器的開發者工具

圖像

  • 控制圖像的大小（display: inline-block）
  • 對齊圖像
  • 背景圖像（background / background-image / background-repeat / background-position）

布局

  • 控制元素的位置（position / z-index）
    • 普通流
    • 相對定位
    • 絕對定位
    • 固定定位
    • 浮動元素（float / clear）

  • 網站布局

    • HTML5布局

  • 適配屏幕尺寸
    • 固定寬度布局
    • 流體布局
    • 布局網格

使用JavaScript控制行為

JavaScript基本語法

  • 語句和注釋
  • 變量和數據類型
    • 聲明和賦值
    • 簡單數據類型和覆雜數據類型
    • 變量的命名規則
  • 表達式和運算符
    • 賦值運算符
    • 算術運算符
    • 比較運算符
    • 邏輯運算符：&&、||、!
  • 分支結構
    • if...else...
    • switch...cas...default...
  • 循環結構
    • for循環
    • while循環
    • do...while循環
  • 數組
    • 創建數組
    • 操作數組中的元素
  • 函數
    • 聲明函數
    • 調用函數
    • 參數和返回值
    • 匿名函數
    • 立即調用函數

面向對象

  • 對象的概念
  • 創建對象的字面量語法
  • 訪問成員運算符
  • 創建對象的構造函數語法
    • this關鍵字
  • 添加和刪除屬性
    • delete關鍵字
  • 標準對象
    • Number / String / Boolean / Symbol / Array / Function
    • Date / Error / Math / RegExp / Object / Map / Set
    • JSON / Promise / Generator / Reflect / Proxy

BOM

  • window對象的屬性和方法
  • history對象
    • forward() / back() / go()
  • location對象
  • navigator對象
  • screen對象

DOM

  • DOM樹
  • 訪問元素
    • getElementById() / querySelector()
    • getElementsByClassName() / getElementsByTagName() / querySelectorAll()
    • parentNode / previousSibling / nextSibling / children / firstChild / lastChild
  • 操作元素
    • nodeValue
    • innerHTML / textContent / createElement() / createTextNode() / appendChild() / insertBefore() / removeChild()
    • className / id / hasAttribute() / getAttribute() / setAttribute() / removeAttribute()
  • 事件處理
    • 事件類型
      • UI事件：load / unload / error / resize / scroll
      • 鍵盤事件：keydown / keyup / keypress
      • 鼠標事件：click / dbclick / mousedown / mouseup / mousemove / mouseover / mouseout
      • 焦點事件：focus / blur
      • 表單事件：input / change / submit / reset / cut / copy / paste / select
    • 事件綁定
      • HTML事件處理程序（不推薦使用，因為要做到標簽與代碼分離）
      • 傳統的DOM事件處理程序（只能附加一個回調函數）
      • 事件監聽器（舊的瀏覽器中不被支持）
    • 事件流：事件捕獲 / 事件冒泡
    • 事件對象（低版本IE中的window.event）
      • target（有些瀏覽器使用srcElement）
      • type
      • cancelable
      • preventDefault()
      • stopPropagation()（低版本IE中的cancelBubble）
    • 鼠標事件 - 事件發生的位置
      • 屏幕位置：screenX和screenY
      • 頁面位置：pageX和pageY
      • 客戶端位置：clientX和clientY
    • 鍵盤事件 - 哪個鍵被按下了
      • keyCode屬性（有些瀏覽器使用which）
      • String.fromCharCode(event.keyCode)
    • HTML5事件
      • DOMContentLoaded
      • hashchange
      • beforeunload

JavaScript API

  • 客戶端存儲 - localStorage和sessionStorage

    localStorage.colorSetting = '#a4509b';
localStorage['colorSetting'] = '#a4509b';
localStorage.setItem('colorSetting', '#a4509b');

  • 獲取位置信息 - geolocation

    navigator.geolocation.getCurrentPosition(function(pos) { 		  
    console.log(pos.coords.latitude)
    console.log(pos.coords.longitude)
})
  • 從服務器獲取數據 - Fetch API
  • 繪制圖形 - <canvas>的API
  • 音視頻 - <audio>和<video>的API

使用jQuery

jQuery概述

  1. Write Less Do More（用更少的代碼來完成更多的工作）
  2. 使用CSS選擇器來查找元素（更簡單更方便）
  3. 使用jQuery方法來操作元素（解決瀏覽器兼容性問題、應用於所有元素並施加多個方法）

引入jQuery

  • 下載jQuery的開發版和壓縮版
  • 從CDN加載jQuery
<script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/3.3.1/jquery.min.js"></script>
<script>
    window.jQuery || 
        document.write('<script src="js/jquery-3.3.1.min.js"></script>')
</script>

查找元素

  • 選擇器
    • * / element / #id / .class / selector1, selector2
    • ancestor descendant / parent>child / previous+next / previous~siblings
  • 篩選器
    • 基本篩選器：:not(selector) / :first / :last / :even / :odd / :eq(index) / :gt(index) / :lt(index) / :animated / :focus
    • 內容篩選器：:contains(‘…’) / :empty / :parent / :has(selector)
    • 可見性篩選器：:hidden / :visible
    • 子節點篩選器：:nth-child(expr) / :first-child / :last-child / :only-child
    • 屬性篩選器：[attribute] / [attribute=’value’] / [attribute!=’value’] / [attribute^=’value’] / [attribute$=’value’] / [attribute =’value’] / [attribute~=’value’]
  • 表單：:input / :text / :password / :radio / :checkbox / :submit / :image / :reset / :button / :file / :selected / :enabled / :disabled / :checked

執行操作

  • 內容操作
    • 獲取/修改內容：html() / text() / replaceWith() / remove()
    • 獲取/設置元素：before() / after() / prepend() / append() / remove() / clone() / unwrap() / detach() / empty() / add()
    • 獲取/修改屬性：attr() / removeAttr() / addClass() / removeClass() / css()
    • 獲取/設置表單值：val()
  • 查找操作
    • 查找方法：find() / parent() / children() / siblings() / next() / nextAll() / prev() / prevAll()
    • 篩選器：filter() / not() / has() / is() / contains()
    • 索引編號：eq()
  • 尺寸和位置
    • 尺寸相關：height() / width() / innerHeight() / innerWidth() / outerWidth() / outerHeight()
    • 位置相關：offset() / position() / scrollLeft() / scrollTop()
  • 特效和動畫
    • 基本動畫：show() / hide() / toggle()
    • 消失出現：fadeIn() / fadeOut() / fadeTo() / fadeToggle()
    • 滑動效果：slideDown() / slideUp() / slideToggle()
    • 自定義：delay() / stop() / animate()
  • 事件
    • 文檔加載：ready() / load()
    • 用戶交互：on() / off()

鏈式操作

檢測頁面是否可用

<script>
    $(document).ready(function() {
        
    });
</script>

<script>
    $(function() {
        
    });
</script>

jQuery插件

  • jQuery Validation
  • jQuery Treeview
  • jQuery Autocomplete
  • jQuery UI

避免和其他庫的沖突

先引入其他庫再引入jQuery的情況。

<script src="other.js"></script>
<script src="jquery.js"></script>
<script>
	jQuery.noConflict();
    jQuery(function() {
        jQuery('div').hide();
    });
</script>

先引入jQuery再引入其他庫的情況。


<script src="jquery.js"></script>
<script src="other.js"></script>
<script>
    jQuery(function() {
        jQuery('div').hide();
    });
</script>

使用Ajax

Ajax是一種在無需重新加載整個網頁的情況下，能夠更新部分網頁的技術。

  • 原生的Ajax
  • 基於jQuery的Ajax
    • 加載內容
    • 提交表單

前端框架

漸進式框架 - Vue.js

前後端分離開發（前端渲染）必選框架。

快速上手

  1. 引入Vue的JavaScript文件，我們仍然推薦從CDN服務器加載它。

    <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue"></script>

  2. 數據綁定（聲明式渲染 ）。

    <div id="app">
	<h1>庫存信息</h1>
</div>
   
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue"></script>
<script>
	const app = new Vue({
		el: '#app',
		data: {
			product: 'iPhone X'
		}
	});
</script>

  3. 條件與循環。

    <div id="app">
	<h1>庫存信息</h1>
    <hr>
	<ul>
		<li v-for="product in products">
			 - 
			<span v-if="product.quantity === 0">
				已經售罄
			</span>
		</li>
	</ul>
</div>
   
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue"></script>
<script>
	const app = new Vue({
		el: '#app',
		data: {
			products: [
				{"id": 1, "name": "iPhone X", "quantity": 20},
				{"id": 2, "name": "華為 Mate20", "quantity": 0},
				{"id": 3, "name": "小米 Mix3", "quantity": 50}
			]
		}
	});
</script>

  4. 計算屬性。

    <div id="app">
	<h1>庫存信息</h1>
	<hr>
	<ul>
		<li v-for="product in products">
			 - 
			<span v-if="product.quantity === 0">
				已經售罄
			</span>
		</li>
	</ul>
	<h2>庫存總量：台</h2>
</div>
   
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue"></script>
<script>
	const app = new Vue({
		el: '#app',
		data: {
			products: [
				{"id": 1, "name": "iPhone X", "quantity": 20},
				{"id": 2, "name": "華為 Mate20", "quantity": 0},
				{"id": 3, "name": "小米 Mix3", "quantity": 50}
			]
		},
		computed: {
			totalQuantity() {
				return this.products.reduce((sum, product) => {
					return sum + product.quantity
				}, 0);
			}
		}
	});
</script>

  5. 處理事件。

    <div id="app">
	<h1>庫存信息</h1>
	<hr>
	<ul>
		<li v-for="product in products">
			 - 
			<span v-if="product.quantity === 0">
				已經售罄
			</span>
			<button @click="product.quantity += 1">
				增加庫存
			</button>
		</li>
	</ul>
	<h2>庫存總量：台</h2>
</div>
   
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue"></script>
<script>
	const app = new Vue({
		el: '#app',
		data: {
			products: [
				{"id": 1, "name": "iPhone X", "quantity": 20},
				{"id": 2, "name": "華為 Mate20", "quantity": 0},
				{"id": 3, "name": "小米 Mix3", "quantity": 50}
			]
		},
		computed: {
			totalQuantity() {
				return this.products.reduce((sum, product) => {
					return sum + product.quantity
				}, 0);
			}
		}
	});
</script>

  6. 用戶輸入。

    <div id="app">
	<h1>庫存信息</h1>
	<hr>
	<ul>
		<li v-for="product in products">
			 - 
			<input type="number" v-model.number="product.quantity" min="0">
			<span v-if="product.quantity === 0">
				已經售罄
			</span>
			<button @click="product.quantity += 1">
				增加庫存
			</button>
		</li>
	</ul>
	<h2>庫存總量：台</h2>
</div>
   
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue"></script>
<script>
	const app = new Vue({
		el: '#app',
		data: {
			products: [
				{"id": 1, "name": "iPhone X", "quantity": 20},
				{"id": 2, "name": "華為 Mate20", "quantity": 0},
				{"id": 3, "name": "小米 Mix3", "quantity": 50}
			]
		},
		computed: {
			totalQuantity() {
				return this.products.reduce((sum, product) => {
					return sum + product.quantity
				}, 0);
			}
		}
	});
</script>

  7. 通過網絡加載JSON數據。

    <div id="app">
	<h2>庫存信息</h2>
	<ul>
		<li v-for="product in products">
			 - 
			<span v-if="product.quantity === 0">
				已經售罄
			</span>
		</li>
	</ul>
</div>
   
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue"></script>
<script>
	const app = new Vue({
		el: '#app',
		data: {
			products: []
		}，
		created() {
			fetch('https://jackfrued.top/api/products')
				.then(response => response.json())
				.then(json => {
					this.products = json
				});
		}
	});
</script>
使用腳手架 - vue-cli

Vue為商業項目開發提供了非常便捷的腳手架工具vue-cli，通過工具可以省去手工配置開發環境、測試環境和運行環境的步驟，讓開發者只需要關注要解決的問題。

  1. 安裝腳手架。
  2. 創建項目。
  3. 安裝依賴包。
  4. 運行項目。

UI框架 - Element

基於Vue 2.0的桌面端組件庫，用於構造用戶界面，支持響應式布局。

  1. 引入Element的CSS和JavaScript文件。

    <!-- 引入樣式 -->
<link rel="stylesheet" href="https://unpkg.com/element-ui/lib/theme-chalk/index.css">
<!-- 引入組件庫 -->
<script src="https://unpkg.com/element-ui/lib/index.js"></script>

  2. 一個簡單的例子。

    <!DOCTYPE html>
<html>
	<head>
		<meta charset="UTF-8">
		<link rel="stylesheet" href="https://unpkg.com/element-ui/lib/theme-chalk/index.css">
	</head>
	<body>
		<div id="app">
			<el-button @click="visible = true">點我</el-button>
			<el-dialog :visible.sync="visible" title="Hello world">
				<p>開始使用Element吧</p>
			</el-dialog>
            </div>
	</body>
	<script src="https://unpkg.com/vue/dist/vue.js"></script>
	<script src="https://unpkg.com/element-ui/lib/index.js"></script>
	<script>
		new Vue({
			el: '#app',
			data: {
				visible: false,
			}
		})
	</script>
</html>

  3. 使用組件。

    <!DOCTYPE html>
<html>
	<head>
		<meta charset="UTF-8">
		<link rel="stylesheet" href="https://unpkg.com/element-ui/lib/theme-chalk/index.css">
	</head>
	<body>
		<div id="app">
			<el-table :data="tableData" stripe style="width: 100%">
				<el-table-column prop="date" label="日期" width="180">
				</el-table-column>
				<el-table-column prop="name" label="姓名" width="180">
				</el-table-column>
				<el-table-column prop="address" label="地址">
				</el-table-column>
			</el-table>
		</div>
	</body>
	<script src="https://unpkg.com/vue/dist/vue.js"></script>
	<script src="https://unpkg.com/element-ui/lib/index.js"></script>
	<script>
		new Vue({
			el: '#app',
			data: {
				tableData:  [
					{
						date: '2016-05-02',
						name: '王一霸',
						address: '上海市普陀區金沙江路 1518 弄'
					}, 
					{
						date: '2016-05-04',
						name: '劉二狗',
						address: '上海市普陀區金沙江路 1517 弄'
					}, 
					{
						date: '2016-05-01',
						name: '楊三萌',
						address: '上海市普陀區金沙江路 1519 弄'
					}, 
					{
						date: '2016-05-03',
						name: '陳四吹',
						address: '上海市普陀區金沙江路 1516 弄'
					}
				]
			}
		})
	</script>
</html>

報表框架 - ECharts

百度出品的開源可視化庫，常用於生成各種類型的報表。

基於彈性盒子的CSS框架 - Bulma

Bulma是一個基於Flexbox的現代化的CSS框架，其初衷就是移動優先（Mobile First），模塊化設計，可以輕松用來實現各種簡單或者覆雜的內容布局，即使不懂CSS的開發者也能夠使用它定制出漂亮的頁面。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
	<meta charset="UTF-8">
	<title>Bulma</title>
	<link href="https://cdn.bootcss.com/bulma/0.7.4/css/bulma.min.css" rel="stylesheet">
	<style type="text/css">
		div { margin-top: 10px; }
		.column { color: #fff; background-color: #063; margin: 10px 10px; text-align: center; }
	</style>
</head>
<body>
	<div class="columns">
		<div class="column">1</div>
		<div class="column">2</div>
		<div class="column">3</div>
		<div class="column">4</div>
	</div>
	<div>
		<a class="button is-primary">Primary</a>
		<a class="button is-link">Link</a>
		<a class="button is-info">Info</a>
		<a class="button is-success">Success</a>
		<a class="button is-warning">Warning</a>
		<a class="button is-danger">Danger</a>
	</div>
	<div>
		<progress class="progress is-danger is-medium" max="100">60%</progress>
	</div>
	<div>
		<table class="table is-hoverable">
			<tr>
				<th>One</th>
				<th>Two</th>
			</tr>
			<tr>
				<td>Three</td>
				<td>Four</td>
			</tr>
			<tr>
				<td>Five</td>
				<td>Six</td>
			</tr>
			<tr>
				<td>Seven</td>
				<td>Eight</td>
			</tr>
			<tr>
				<td>Nine</td>
				<td>Ten</td>
			</tr>
			<tr>
				<td>Eleven</td>
				<td>Twelve</td>
			</tr>
		</table>
	</div>
</body>
</html>

響應式布局框架 - Bootstrap

用於快速開發Web應用程序的前端框架，支持響應式布局。

  1. 特點
    • 支持主流的瀏覽器和移動設備
    • 容易上手
    • 響應式設計
  2. 內容
    • 網格系統
    • 封裝的CSS
    • 現成的組件
    • JavaScript插件

  3. 可視化

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