scratch源码深入了解Scratch源码：是什么、为什么公开、哪里获取、如何使用与贡献

【scratch源码】是什么？

Scratch源码指的是构建Scratch创意编程平台所需的所有计算机代码。这不仅仅是一个单一的文件或程序，而是由多个相互协作的项目组成的庞大代码库。简单来说，它是Scratch编辑器（无论是在网页上运行的，还是作为桌面应用运行的）以及支撑其功能的后端系统（如运行项目的虚拟机）的“蓝图”和“引擎”。

核心的Scratch 3.0源码主要包含以下几个主要部分：

• scratch-gui: 这是Scratch用户界面的代码。你看到的所有图形元素，包括舞台、角色列表、积木面板、代码区域、造型编辑器、声音编辑器等，都是由这个项目负责构建和管理的。它是基于JavaScript和React框架开发的。
• scratch-vm: 这是Scratch的“虚拟机”或“引擎”。当用户点击绿旗运行项目时，scratch-vm会解释并执行积木堆叠的代码。它负责处理积木的逻辑、协调角色动作、处理用户输入、与硬件交互（通过Scratch Link）等。它也是用JavaScript编写的。
• scratch-blocks: 这是Scratch积木的实现。它基于Google的Blockly库进行定制和扩展，定义了各种积木的外观、形状以及它们如何连接。scratch-gui使用scratch-blocks来渲染和管理积木区域。主要使用JavaScript。
• scratch-l10n: 这是Scratch界面的国际化（多语言）代码。它包含了Scratch编辑器中所有文本的翻译文件，使得Scratch能够支持全球多种语言。

除了这些核心组件，还有其他一些相关的源码项目，例如：

• scratch-render: 负责将舞台上的角色、造型、背景等图形元素渲染到屏幕上。

• scratch-storage: 处理Scratch项目的保存和加载，包括将项目打包成.sb3文件格式。

• scratch-audio: 处理声音的播放和录制。

• scratch-vm-types: 为scratch-vm提供的TypeScript类型定义。

总而言之，Scratch源码是一整套用现代Web技术（主要是JavaScript，配合HTML和CSS）编写的代码集合，共同构建了我们熟悉的Scratch创意编程环境。

【scratch源码】为什么公开？

Scratch的源码是完全公开的，并且遵循自由开源软件的许可证（通常是MIT许可证）。将其源码公开是Scratch项目理念的核心部分，原因有很多：

• 教育目的： Scratch本身是一个教育工具，而公开其源码更是提供了一个极好的学习机会。学生、老师或任何对Scratch内部工作原理感兴趣的人都可以查看代码，学习构建这样一个复杂应用程序的技术，理解编程概念如何在实践中应用。
• 透明和信任： 开放源码意味着任何人都可以审查代码，了解Scratch是如何运行的，没有隐藏的“魔法”。这增加了用户对平台的信任。
• 社区贡献： 开放源码使得全球的开发者社区能够为Scratch做出贡献。无论是修复错误、改进现有功能，还是开发全新的积木扩展（Extensions），社区的力量都能帮助Scratch不断发展和完善。
• 定制和二次开发： 源码的开放允许有技术能力的用户基于Scratch源码进行定制或二次开发。例如，教育机构可以根据自己的需求修改界面、添加特定功能的积木，或者开发者可以构建独立版本的Scratch编辑器，甚至将Scratch引擎（scratch-vm）嵌入到其他应用中。
• 促进创新： 公开源码可以激发更多的创新。开发者可以研究Scratch如何实现某些功能（如积木拖拽、脚本执行），并将这些思想或技术应用到自己的项目中。
• 长期可持续性： 即使开发团队发生变化，只要源码公开，社区就可以继续维护和发展Scratch，保证项目的长期可持续性。

因此，Scratch源码的公开不仅仅是分享代码，更是为了构建一个更开放、更协作、更有活力的教育和技术社区。

【scratch源码】在哪里可以找到？

Scratch的官方源码主要托管在GitHub上，这是一个非常流行的代码托管平台。Scratch团队和社区成员在这里进行代码的存储、版本控制、问题跟踪和协作开发。

主要的Scratch 3.0源码仓库都位于Scratch组织的GitHub页面下。你可以通过以下链接找到它们：

• Scratch组织页面： https://github.com/LLK (LLK代表Lifelong Kindergarten Group，麻省理工学院媒体实验室开发Scratch的团队)

在这个组织页面下，你会找到上面提到的各个核心组件的独立仓库：

• scratch-gui (用户界面): https://github.com/LLK/scratch-gui
• scratch-vm (虚拟机/引擎): https://github.com/LLK/scratch-vm
• scratch-blocks (积木): https://github.com/LLK/scratch-blocks
• scratch-l10n (国际化): https://github.com/LLK/scratch-l10n
• scratch-render (渲染): https://github.com/LLK/scratch-render
• scratch-storage (存储): https://github.com/LLK/scratch-storage
• scratch-audio (音频): https://github.com/LLK/scratch-audio

如果你对Scratch桌面编辑器（Scratch Desktop）的源码感兴趣，它也是基于这些核心组件构建的，通常也在LLK组织下有相关的仓库或构建脚本说明。

对于旧版本的Scratch（如Scratch 2.0），其源码通常也可以在GitHub或其他存档位置找到，但Scratch 3.0是当前活跃开发和维护的版本，因此其源码库是最推荐查看和使用的。

这些GitHub仓库不仅包含代码文件本身，还包括项目的README文件（通常包含项目的介绍、安装和运行说明）、CONTRIBUTING文件（贡献指南）、LICENSE文件（许可证信息）、问题跟踪器（Issues，用于报告Bug和提出功能请求）以及提交历史（Commits，记录了代码的所有修改）。

【scratch源码】有多少？

衡量“有多少”源码有多种角度，可以从代码行数、仓库数量、贡献者数量等方面来看。

从仓库数量来看，如上所述，构建完整的Scratch 3.0编辑器需要至少依赖 scratch-gui, scratch-vm, scratch-blocks 这三个核心仓库，再加上其他辅助仓库，总共有十几个相关的官方代码仓库需要考虑。这还不包括社区成员基于Scratch源码创建的各种衍生项目或扩展。

从代码行数来看，这是一个相当庞大的项目。虽然精确的代码行数会随着开发不断变化，但主要的仓库，如 scratch-gui 和 scratch-vm，都包含了数十万甚至更多的代码行（包括JavaScript/JSX、HTML、CSS等）。将所有相关的核心仓库代码行数加起来，可以轻松达到百万级别。这是一个复杂的应用程序，包含了图形界面、运行时引擎、积木逻辑、素材处理、国际化等众多功能，所以代码量是相当可观的。

从贡献者数量来看，Scratch是一个活跃的开源项目。其GitHub仓库的贡献者列表中包含了大量来自全球的开发者。虽然核心开发团队负责主要的架构和方向，但许多Bug修复、小型功能改进、文档更新和翻译工作都依赖于社区贡献。主要的仓库通常有几百甚至上千名不同的贡献者提交过代码。

从复杂程度来看，Scratch源码涉及现代前端开发技术（React）、虚拟机设计、图形渲染、积木编程语言解析等多个领域。理解整个系统需要花费不少时间和精力。

总的来说，Scratch源码是一个由多个大型、活跃的开源仓库组成的集合，代码量巨大，技术栈广泛，体现了一个复杂应用程序的工程规模。

【scratch源码】如何获取和运行？

获取和在本地运行Scratch源码，通常是为了学习其工作原理、进行定制开发或为项目做出贡献。这个过程需要一些基本的开发环境设置。以下是大致的步骤：

准备工作：

1. 安装Git: 你需要使用Git来从GitHub克隆（下载）源码仓库。访问 https://git-scm.com/ 下载并安装适合你操作系统的Git。
2. 安装Node.js和npm: Scratch源码是基于Node.js环境构建和运行的。npm (Node Package Manager) 是Node.js的包管理器，用于安装项目依赖。建议安装最新稳定版或LTS (长期支持) 版本的Node.js。访问 https://nodejs.org/ 下载并安装。安装Node.js时通常也会自动安装npm。
3. 一个代码编辑器: 虽然不是必须的，但使用VS Code、Sublime Text、Atom等代码编辑器会极大地提高代码阅读和修改的效率。

获取源码：

Scratch编辑器是基于scratch-gui项目的，而scratch-gui又依赖于scratch-vm和scratch-blocks等。通常，只需要克隆scratch-gui仓库，它会通过npm自动管理对其他核心组件的依赖。

1. 打开你的终端或命令行工具。
2. 使用git clone命令克隆scratch-gui仓库到你的本地目录：

   git clone https://github.com/LLK/scratch-gui.git

3. 进入新创建的scratch-gui目录：

   cd scratch-gui

安装依赖：

进入项目目录后，需要安装项目所需的所有依赖库和模块。

4. 在scratch-gui目录下运行npm安装命令：

   npm install

   这个命令会读取项目中的package.json文件，并自动下载和安装所有列出的依赖项，包括scratch-vm、scratch-blocks等。这可能需要一些时间，取决于你的网络速度。

运行本地Scratch编辑器：

依赖安装完成后，你就可以构建并运行本地的Scratch编辑器了。

5. 在scratch-gui目录下运行启动命令。通常用于开发的命令是：

   npm start

   或者可能是构建命令，具体请查看仓库的README文件。npm start通常会启动一个本地开发服务器，并编译代码。

6. 等待命令执行完成。如果一切顺利，命令行会告诉你服务正在运行，并且通常会提供一个本地地址（如 http://localhost:8601/ 或 http://localhost:8079/）。
7. 打开你的网页浏览器，访问提供的本地地址。你应该就能看到一个在你本地运行的Scratch编辑器界面了。

通过这些步骤，你就成功地获取了Scratch的源码并在本地运行起来了。这样你就可以开始探索代码结构、进行调试或尝试修改。

【scratch源码】如何进行修改和贡献？

一旦你在本地运行起Scratch源码，你就可以开始尝试修改它。如果你想将你的修改贡献回官方项目，使更多人受益，就需要遵循开源社区的贡献流程。

进行本地修改：

修改源码取决于你想改变什么。

• 如果你想改变界面元素或布局，你需要在scratch-gui仓库中找到对应的React组件文件进行修改（通常在src/containers/ 或 src/components/ 目录下）。
• 如果你想改变积木的行为或添加新的积木功能，你可能需要在scratch-vm仓库中修改或添加”opcode”（操作码）的实现，并可能需要在scratch-blocks仓库中定义新的积木外观和属性。
• 修改代码后，保存文件。由于npm start通常会启用热重载（Hot Module Replacement），很多修改会立即或在浏览器刷新后生效。对于一些底层或配置的修改，你可能需要停止并重新运行npm start。
• 在本地编辑器中测试你的修改是否按预期工作。

向官方项目贡献（Pull Request流程）：

如果你对源码的修改是通用且有益的（例如修复了一个bug，或者实现了一个社区普遍需要的小功能），你可以考虑将其贡献给Scratch官方仓库。标准的开源贡献流程是通过GitHub的Pull Request (PR) 实现的。

1. Fork仓库： 在GitHub上，找到你想贡献的官方仓库（例如 scratch-gui），然后点击右上角的“Fork”按钮。这会在你的GitHub账户下创建一个该仓库的副本。
2. 克隆你的Fork： 克隆你*自己*的仓库副本到本地，而不是直接克隆LLK的官方仓库：

   git clone https://github.com/你的用户名/scratch-gui.git

   进入目录：

   cd scratch-gui

3. 添加上游仓库： 为了能与官方仓库保持同步，你需要将LLK的官方仓库添加为你的“上游”（upstream）远程仓库：

   git remote add upstream https://github.com/LLK/scratch-gui.git

4. 创建新分支： 在进行修改之前，总是创建一个新的分支是一个好习惯。分支的名称应该简要描述你的修改内容（例如 fix/bug-description 或 feat/new-feature-name）：

   git checkout -b my-contribution-branch

5. 进行修改： 在你新创建的分支上进行代码修改，就像你在上面“进行本地修改”部分做的那样。确保你的修改只针对你想要贡献的功能或修复。
6. 提交修改： 将你的修改保存到Git历史中：

   git add .

   git commit -m "简要描述你的修改内容"

7. 推送分支： 将你的本地分支推送到你GitHub上的仓库副本：

   git push origin my-contribution-branch

8. 创建Pull Request (PR)： 访问你在GitHub上的仓库副本页面（https://github.com/你的用户名/scratch-gui），GitHub通常会提示你刚刚推送了一个新分支，并提供创建Pull Request的按钮。点击按钮，填写PR的标题和描述，详细说明你做了什么修改，为什么做这些修改。
9. 代码审查和讨论： 提交PR后，Scratch团队成员或社区维护者会审查你的代码。他们可能会提出问题、建议修改，或者要求你进行一些额外的测试。你需要根据反馈修改代码并再次推送（推送到同一个分支即可），PR会自动更新。
10. 合并PR： 如果你的修改通过了代码审查并被接受，Scratch团队会将其合并到官方仓库的主分支中。这样，你的贡献就正式成为了Scratch项目的一部分。

在进行贡献之前，强烈建议先阅读目标仓库的CONTRIBUTING.md文件（如果有的话）和项目的代码行为准则，了解项目的具体贡献流程、编码规范和沟通方式。同时，查看现有的Issues列表，了解项目当前需要解决的问题或计划开发的功能，避免重复工作。

贡献开源项目是一个学习和协作的过程，即使是小的贡献也非常有价值。

重要提示： 直接修改官方克隆的仓库（而不是你的Fork），或直接在主分支上进行大量修改，都不是推荐的开源贡献方式。遵循Fork -> Branch -> Modify -> Commit -> Push -> Pull Request的流程，可以保持代码历史清晰，并方便进行代码审查和协作。