模块：使用模块规范改造石头剪刀布游戏-Node.js 开发实战

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章节：模块：使用模块规范改造石头剪刀布游戏

在Node.js的开发世界中，模块化编程是构建可维护、可扩展应用程序的基石。通过将代码分解成可复用的模块，我们不仅能提高代码的组织性，还能促进团队合作与代码共享。本章节将围绕“石头剪刀布”这一经典游戏，展示如何利用Node.js的模块规范（如CommonJS和ES Modules）来重构游戏逻辑，使其更加模块化、易于管理和扩展。

一、引言

“石头剪刀布”是一款简单却充满乐趣的游戏，玩家通过手势（石头、剪刀、布）决定胜负。在Node.js环境下，我们可以通过模块化设计来重构这个游戏，使得游戏逻辑、用户输入处理、结果判断等部分独立成模块，既提高了代码的可读性，也便于后续的维护和扩展。

二、Node.js中的模块系统

在深入探讨如何模块化“石头剪刀布”游戏之前，先简要回顾一下Node.js中的模块系统。Node.js支持两种主要的模块规范：CommonJS和ES Modules（简称ESM）。

CommonJS：这是Node.js早期采用的模块规范，通过require()函数来同步加载模块，并通过module.exports对象导出模块中的内容。
ES Modules：随着ECMAScript 2015（ES6）的发布，JavaScript原生支持了模块系统，称为ES Modules。在Node.js中，通过import和export语法实现模块的导入和导出，支持静态分析和懒加载。

三、模块化设计“石头剪刀布”游戏

为了将“石头剪刀布”游戏模块化，我们可以将其拆分为以下几个主要模块：

游戏逻辑模块（gameLogic.js）：负责处理游戏的核心逻辑，包括判断胜负等。
用户输入模块（userInput.js）：负责获取用户输入（在这个场景下可能通过命令行模拟），并将其转换为游戏可识别的手势。
游戏控制器模块（gameController.js）：作为游戏的入口点，负责协调其他模块，启动游戏循环，显示游戏结果等。

四、实现细节

1. 游戏逻辑模块（gameLogic.js）

// gameLogic.js
const hands = ['rock', 'paper', 'scissors'];
function determineWinner(playerChoice, computerChoice) {
    if (playerChoice === computerChoice) {
        return 'It\'s a tie!';
    }
    const playerIndex = hands.indexOf(playerChoice);
    const computerIndex = hands.indexOf(computerChoice);
    if ((playerIndex + 1) % 3 === computerIndex) {
        return 'You win!';
    } else {
        return 'You lose!';
    }
}
module.exports = { determineWinner };

这里，我们定义了一个数组hands来存储所有可能的手势，并创建了一个determineWinner函数来判断胜负。

2. 用户输入模块（userInput.js）

由于Node.js主要运行在服务器端，没有直接的图形界面来接收用户输入，这里我们假设通过命令行接收用户输入，并简化为直接调用函数模拟用户选择。

// userInput.js
function getUserChoice() {
    // 实际应用中，这里会是一个异步过程，比如读取命令行输入
    // 这里为了简化，直接返回一个模拟的选择
    const choices = ['rock', 'paper', 'scissors'];
    const index = Math.floor(Math.random() * choices.length);
    return choices[index];
}
module.exports = { getUserChoice };

3. 游戏控制器模块（gameController.js）

// gameController.js
const gameLogic = require('./gameLogic');
const userInput = require('./userInput');
function startGame() {
    const computerChoice = userInput.getUserChoice(); // 假设计算机也通过userInput模拟选择
    const playerChoice = userInput.getUserChoice();
    const result = gameLogic.determineWinner(playerChoice, computerChoice);
    console.log(`Player chose ${playerChoice}, Computer chose ${computerChoice}. Result: ${result}`);
}
startGame();

注意：在实际应用中，计算机的选择应当独立于用户的选择，这里为了简化示例，两者都调用了getUserChoice。

五、采用ES Modules重构

为了展示ES Modules的使用，我们可以对上述代码进行改写。首先，确保你的Node.js版本支持ES Modules（Node.js 12及以上版本提供了对ESM的实验性支持，而Node.js 14及以上版本则更稳定）。

gameLogic.js（ESM版本）

// 使用ES Modules语法
export function determineWinner(playerChoice, computerChoice) {
    // ...与之前相同
}

userInput.js（ESM版本）

// 使用ES Modules语法
export function getUserChoice() {
    // ...与之前相同
}

gameController.js（ESM版本）

要运行ESM版本的gameController.js，你需要在package.json中添加"type": "module"，或者将文件扩展名从.js改为.mjs（取决于Node.js的配置）。

// 使用ES Modules语法
import { determineWinner } from './gameLogic.js';
import { getUserChoice } from './userInput.js';
function startGame() {
    // ...与之前相同
}
startGame();

六、总结

通过本章节的学习，我们了解到如何在Node.js环境下利用模块化编程思想来重构“石头剪刀布”游戏。通过将游戏拆分为多个独立的模块，我们提高了代码的可读性、可维护性和可扩展性。同时，我们也掌握了CommonJS和ES Modules两种模块规范的基本用法，为未来的Node.js开发打下了坚实的基础。在实际开发中，根据项目的具体需求和团队习惯，选择合适的模块规范至关重要。