Google Blockly Reimplementation with Unity/C#(2)

For English:

Google Blockly Model

核心Model模块完全参考Google Blockly。正如前文框架图所示，Blockly主要包括模型：Workspace,Variable, Block, Connection, Input, Field。

Workspace相当于一个容器，包含Blocks, Variables。
- 一个Workspace可以存储为一个Xml文件，保留Blocks之间的连接关系，以及属性信息。反过来也可以从一个格式正确的Xml文件重建一个Workspace。
- Code Generator&Interpreter从遍历一个Workspace的顶层Block开始，根据Blocks之间的连接关系依次深度优先向下执行。
- 一个Workspace在UI上显示为可供编辑Block的区域，其中还包含一个Toolbox，提供Block原型的容器。
Variable是作用在一个Workspace中的全局变量。
Block代表一段可执行程序。
- 类比于一个方法，可以有输出（作为另一个Block的输入使用），也可以是没有输出（作为一个命令接在另一个Block下面执行）。
- Blocks之间的关系有两种：输入/输出，前/后。Blocks在一个Workspace中的结构如下：
```
- Block(Topmost in workspace)
  - ConnectionOutput
  - ConnectionPrev
  - ConnectionNext
    - Block(Next)
  - Input
    - Field 
    - Field 
      ...
    - ConnectionInput
      - Block(Input)
  - Input
    ...
- Block
  ...
- Block
  ...
```
Connection是实现Blocks之间的连接的关键，方式如下：

  Block.ConnectionOutput <-> Block.Input.ConnectionInput
  Block.ConnectionPrev <-> Block.ConnectionNext

Input是Block的基本单元。
- 一个Input包含若干Field，以及一个Connection用来连接输入Block。
- 依照json语义，按顺序创建Input。每个input之前的field都包含在该input里，如果剩下的field后没有定义input，则创建一个dummy input来包含剩下的fields。
一个例子：
```
"message0": "%{BKY_COROUTINE_WAIT_TITLE} %1 %2",
"args0": [
  {
    "type": "input_value",
    "name": "TIME",
    "check": "Number"
  },
  {
    "type": "field_dropdown",
    "name": "UNIT",
    "options": [
      ["%{BKY_TIME_UNIT_MILLISECOND}", "MILLISECOND"],
      ["%{BKY_TIME_UNIT_SECONDS}", "SECONDS"],
      ["%{BKY_TIME_UNIT_MINUTES}", "MINUTES"],
      ["%{BKY_TIME_UNIT_TOO_HIGH}", "TOOHIGH"]
    ]
  }
],
```
Block结果显示为：

message0定义了block的形态：
- %{BKY_COROUTINE_WAIT_TITLE}: 多语言的key
- %1: input_value
- %2: field_dropdown
该Block有两个Input:
1. input_value，Input Connection；
2. dummy input。因为field_dropdown后没有input，因此创建一个dummy input来包含该field_dropdown。
Field描述Block的属性、状态，拿上例解释：

field_dropdown：提供menu选择，不同选项代表了该Block执行不同的功能，比如算术运算的+, -, *, /。

除此之外，还有field_variable, field_number, field_textinput等，开发者也可自己定义。

一个Block是由json语义来定义的，主要有如下属性：

开发者可通过自定义Json描述，来定义一个新的Block。

上文Json定义中提到了特殊属性，其中Mutation就是一个，它提供了动态修改Block结构的功能。

IF/ELSE就是一个典型的需要Mutation的例子：

初始结构 => Mutate后结构

用户在编辑时，只需要指定else if的个数，以及是否有else，Mutation根据这些变量重构Block结构。

Mutation特性给函数Block的实现提供了便利。

下图定义了一个Swap(x, y)的函数，调用结果为将传入的x, y的值互换。

函数实现

函数Block（Google Blockly称“Procedure”）分为两大类：

函数声明Procedure Definition: 利用Mutation功能可以允许用户定义函数名、参数，供所在的Workspace全局调用。见上图右。
函数调用Procedure Call: 对应每个声明的函数，都会自动定义一个函数调用Block供用户选择。Block中只包含函数名、参数Input，见上图左；

开发者可以定义更多的Mutation，而具体Mutation的功能需自己实现。

以上简单介绍了Blockly的模型结构，下一篇博文会介绍Code Generator, Interpreter 以及 Runner的实现方法。