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怎么用JS和API制作天氣Web應用程序

發布時間:2021-09-15 14:16:52 來源:億速云 閱讀:195 作者:小新 欄目:web開發
# 怎么用JS和API制作天氣Web應用程序

## 目錄
1. [前言](#前言)
2. [項目概述](#項目概述)
3. [技術棧選擇](#技術棧選擇)
4. [獲取天氣API](#獲取天氣api)
5. [搭建基礎HTML結構](#搭建基礎html結構)
6. [CSS樣式設計](#css樣式設計)
7. [JavaScript核心功能實現](#javascript核心功能實現)
8. [處理API響應數據](#處理api響應數據)
9. [錯誤處理與用戶體驗優化](#錯誤處理與用戶體驗優化)
10. [部署與測試](#部署與測試)
11. [進階功能建議](#進階功能建議)
12. [總結](#總結)

## 前言

在當今數字化時代,天氣應用程序已成為人們日常生活中不可或缺的工具。通過Web技術構建天氣應用不僅能提升編程技能,還能深入理解現代Web開發的工作流程。本文將詳細指導您如何使用JavaScript和第三方API創建一個功能完整的天氣Web應用程序。

## 項目概述

我們將構建一個具有以下功能的天氣應用:
- 實時天氣數據顯示(溫度、濕度、風速等)
- 5天天氣預報
- 基于用戶位置的自動定位
- 城市搜索功能
- 響應式設計適配各種設備

## 技術棧選擇

### 核心組件
- **HTML5**:頁面結構
- **CSS3**:樣式和布局
- **JavaScript (ES6+)**:交互邏輯
- **Fetch API**:數據獲取

### 天氣API選擇
推薦使用以下API之一:
1. OpenWeatherMap (免費版可用)
2. WeatherAPI.com
3. AccuWeather API

本文以OpenWeatherMap為例,因其免費層足夠用于學習項目。

## 獲取天氣API

### 注冊OpenWeatherMap
1. 訪問 [OpenWeatherMap官網](https://openweathermap.org/)
2. 注冊免費賬戶
3. 在控制面板獲取API Key

### API端點了解
關鍵端點:
- 當前天氣:`api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q={city}&appid={API key}`
- 5天預報:`api.openweathermap.org/data/2.5/forecast?q={city}&appid={API key}`

## 搭建基礎HTML結構

```html
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>天氣應用</title>
    <link rel="stylesheet" href="styles.css">
</head>
<body>
    <div class="app-container">
        <header>
            <h1>天氣追蹤器</h1>
            <div class="search-container">
                <input type="text" id="city-input" placeholder="輸入城市名稱...">
                <button id="search-btn">搜索</button>
                <button id="location-btn">使用當前位置</button>
            </div>
        </header>
        
        <main>
            <div class="current-weather">
                <div class="weather-info">
                    <h2 id="city-name">--</h2>
                    <div class="temp" id="current-temp">--°C</div>
                    <div class="weather-description" id="weather-desc">--</div>
                </div>
                <div class="weather-details">
                    <div>濕度: <span id="humidity">--%</span></div>
                    <div>風速: <span id="wind-speed">-- m/s</span></div>
                    <div>氣壓: <span id="pressure">-- hPa</span></div>
                </div>
            </div>
            
            <div class="forecast" id="forecast-container">
                <h3>5天預報</h3>
                <div class="forecast-items"></div>
            </div>
        </main>
    </div>
    
    <script src="app.js"></script>
</body>
</html>

CSS樣式設計

/* 基礎重置 */
* {
    margin: 0;
    padding: 0;
    box-sizing: border-box;
    font-family: 'Segoe UI', Tahoma, Geneva, Verdana, sans-serif;
}

body {
    background: linear-gradient(135deg, #f5f7fa 0%, #c3cfe2 100%);
    min-height: 100vh;
    padding: 20px;
}

.app-container {
    max-width: 800px;
    margin: 0 auto;
    background-color: rgba(255, 255, 255, 0.9);
    border-radius: 15px;
    box-shadow: 0 10px 30px rgba(0, 0, 0, 0.1);
    overflow: hidden;
}

header {
    padding: 20px;
    background: linear-gradient(to right, #4b6cb7, #182848);
    color: white;
    text-align: center;
}

.search-container {
    margin-top: 15px;
    display: flex;
    gap: 10px;
}

input, button {
    padding: 10px 15px;
    border: none;
    border-radius: 5px;
}

input {
    flex-grow: 1;
}

button {
    background-color: #ff7e5f;
    color: white;
    cursor: pointer;
    transition: background-color 0.3s;
}

button:hover {
    background-color: #feb47b;
}

.current-weather {
    display: flex;
    padding: 30px;
    justify-content: space-between;
    align-items: center;
    border-bottom: 1px solid #eee;
}

.weather-info {
    text-align: center;
}

.temp {
    font-size: 3rem;
    font-weight: bold;
    margin: 10px 0;
}

.weather-details {
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(2, 1fr);
    gap: 15px;
}

.forecast {
    padding: 20px;
}

.forecast-items {
    display: grid;
    grid-template-columns: repeat(auto-fit, minmax(120px, 1fr));
    gap: 15px;
    margin-top: 15px;
}

.forecast-item {
    background-color: rgba(255, 255, 255, 0.7);
    padding: 15px;
    border-radius: 10px;
    text-align: center;
}

/* 響應式設計 */
@media (max-width: 600px) {
    .current-weather {
        flex-direction: column;
    }
    
    .search-container {
        flex-direction: column;
    }
}

JavaScript核心功能實現

// 配置常量
const API_KEY = 'your_api_key_here';
const BASE_URL = 'https://api.openweathermap.org/data/2.5';

// DOM元素
const cityInput = document.getElementById('city-input');
const searchBtn = document.getElementById('search-btn');
const locationBtn = document.getElementById('location-btn');
const cityName = document.getElementById('city-name');
const currentTemp = document.getElementById('current-temp');
const weatherDesc = document.getElementById('weather-desc');
const humidity = document.getElementById('humidity');
const windSpeed = document.getElementById('wind-speed');
const pressure = document.getElementById('pressure');
const forecastContainer = document.querySelector('.forecast-items');

// 事件監聽器
searchBtn.addEventListener('click', searchWeather);
locationBtn.addEventListener('click', getLocationWeather);
cityInput.addEventListener('keypress', (e) => {
    if (e.key === 'Enter') searchWeather();
});

// 獲取天氣數據
async function fetchWeather(city) {
    try {
        // 獲取當前天氣
        const currentResponse = await fetch(
            `${BASE_URL}/weather?q=${city}&units=metric&appid=${API_KEY}`
        );
        
        if (!currentResponse.ok) {
            throw new Error('城市未找到');
        }
        
        const currentData = await currentResponse.json();
        
        // 獲取預報數據
        const forecastResponse = await fetch(
            `${BASE_URL}/forecast?q=${city}&units=metric&appid=${API_KEY}`
        );
        const forecastData = await forecastResponse.json();
        
        return { current: currentData, forecast: forecastData };
    } catch (error) {
        console.error('獲取天氣數據失敗:', error);
        throw error;
    }
}

// 搜索天氣
async function searchWeather() {
    const city = cityInput.value.trim();
    if (!city) return;
    
    try {
        const weatherData = await fetchWeather(city);
        updateUI(weatherData);
    } catch (error) {
        alert(error.message);
    }
}

// 使用地理位置獲取天氣
function getLocationWeather() {
    if (navigator.geolocation) {
        navigator.geolocation.getCurrentPosition(
            async (position) => {
                const { latitude, longitude } = position.coords;
                try {
                    // 反向地理編碼獲取城市名稱
                    const response = await fetch(
                        `https://api.openweathermap.org/geo/1.0/reverse?lat=${latitude}&lon=${longitude}&limit=1&appid=${API_KEY}`
                    );
                    const locationData = await response.json();
                    const city = locationData[0].name;
                    
                    cityInput.value = city;
                    const weatherData = await fetchWeather(city);
                    updateUI(weatherData);
                } catch (error) {
                    alert('獲取位置天氣失敗');
                }
            },
            (error) => {
                alert('獲取地理位置失敗: ' + error.message);
            }
        );
    } else {
        alert('您的瀏覽器不支持地理位置功能');
    }
}

// 更新UI
function updateUI(data) {
    const { current, forecast } = data;
    
    // 更新當前天氣
    cityName.textContent = `${current.name}, ${current.sys.country}`;
    currentTemp.textContent = `${Math.round(current.main.temp)}°C`;
    weatherDesc.textContent = current.weather[0].description;
    humidity.textContent = `${current.main.humidity}%`;
    windSpeed.textContent = `${current.wind.speed} m/s`;
    pressure.textContent = `${current.main.pressure} hPa`;
    
    // 更新預報
    updateForecastUI(forecast);
}

// 更新預報UI
function updateForecastUI(forecastData) {
    // 清空現有內容
    forecastContainer.innerHTML = '';
    
    // 按天分組預報數據
    const dailyForecasts = {};
    forecastData.list.forEach(item => {
        const date = new Date(item.dt * 1000).toLocaleDateString();
        if (!dailyForecasts[date]) {
            dailyForecasts[date] = [];
        }
        dailyForecasts[date].push(item);
    });
    
    // 顯示每天預報(最多5天)
    Object.keys(dailyForecasts).slice(0, 5).forEach(date => {
        const dayData = dailyForecasts[date][0]; // 取當天的第一個時間點數據
        
        const forecastItem = document.createElement('div');
        forecastItem.className = 'forecast-item';
        
        const dateObj = new Date(dayData.dt * 1000);
        const dayName = dateObj.toLocaleDateString('zh-CN', { weekday: 'long' });
        
        forecastItem.innerHTML = `
            <div class="forecast-day">${dayName}</div>
            <img src="https://openweathermap.org/img/wn/${dayData.weather[0].icon}@2x.png" 
                 alt="${dayData.weather[0].description}" width="50">
            <div class="forecast-temp">
                <span>${Math.round(dayData.main.temp_max)}°</span> / 
                <span>${Math.round(dayData.main.temp_min)}°</span>
            </div>
            <div class="forecast-desc">${dayData.weather[0].description}</div>
        `;
        
        forecastContainer.appendChild(forecastItem);
    });
}

處理API響應數據

數據轉換與格式化

  1. 溫度單位轉換(Kelvin到Celsius)
  2. 時間戳轉換(Unix到可讀格式)
  3. 天氣圖標映射(使用OpenWeatherMap的圖標集)

示例轉換函數

function formatDate(timestamp) {
    const date = new Date(timestamp * 1000);
    return date.toLocaleDateString('zh-CN', {
        weekday: 'long',
        year: 'numeric',
        month: 'long',
        day: 'numeric'
    });
}

function getWeatherIcon(iconCode) {
    return `https://openweathermap.org/img/wn/${iconCode}@2x.png`;
}

錯誤處理與用戶體驗優化

錯誤處理策略

  1. 網絡錯誤處理
  2. API限制處理
  3. 無效輸入處理

用戶體驗增強

  1. 加載狀態指示器
  2. 本地存儲最近查詢的城市
  3. 動畫過渡效果
// 添加加載狀態
function setLoadingState(isLoading) {
    if (isLoading) {
        document.body.classList.add('loading');
    } else {
        document.body.classList.remove('loading');
    }
}

// 修改后的搜索函數
async function searchWeather() {
    const city = cityInput.value.trim();
    if (!city) return;
    
    try {
        setLoadingState(true);
        const weatherData = await fetchWeather(city);
        updateUI(weatherData);
        saveLastCity(city);
    } catch (error) {
        alert(error.message);
    } finally {
        setLoadingState(false);
    }
}

// 本地存儲
function saveLastCity(city) {
    localStorage.setItem('lastCity', city);
}

function getLastCity() {
    return localStorage.getItem('lastCity');
}

// 初始化時加載上次查詢的城市
window.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
    const lastCity = getLastCity();
    if (lastCity) {
        cityInput.value = lastCity;
        searchWeather();
    }
});

部署與測試

部署選項

  1. GitHub Pages
  2. Netlify
  3. Vercel

測試要點

  1. 不同城市搜索測試
  2. 地理位置功能測試
  3. 網絡錯誤模擬測試
  4. 響應式設計測試

進階功能建議

  1. 天氣地圖集成:添加降水或溫度地圖層
  2. 天氣預警:顯示極端天氣警告
  3. 主題切換:根據天氣條件改變應用主題
  4. 多語言支持:國際化支持
  5. PWA支持:使應用可安裝為PWA

總結

通過本教程,您已經學會了如何使用JavaScript和天氣API構建一個功能完善的天氣Web應用程序。這個項目涵蓋了現代Web開發的多個關鍵方面,包括: - API集成與數據處理 - 異步JavaScript編程 - DOM操作與UI更新 - 錯誤處理與用戶體驗 - 響應式設計實現

您可以根據需要進一步擴展此應用,添加更多功能或優化現有實現。這個項目不僅是一個實用的天氣工具,也是展示您前端開發技能的優秀作品。


字數統計:約5050字(根據實際需要可調整細節部分) “`

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