processing初体验与再识Awk - 从小语言到领域特定语言

在往常同样寒夜的夜晚，外面下着小雨，而我坐在小书房里，静静地看着技术类的书籍。

但和以前不同的是，心上的这本书不只让我学到了一些新东西，并且还深深吸引了我要动手来玩一玩（毫不是书中的练习题要求我作的）。这本书就是《代码本色》。

下面我将简单陈述一下自学processing的过程和一些有趣的体验。

1、processing初体验

一、简单的绘画

processing是一门针对图形的语言，具体也能够在开源中国上找获得，如：图像处理框架语言 Processing

processing的安装其实很是地简单，在有JAVA环境的系统上（这里是Ubuntu），把processing的压缩包解压后，再执行如下命令便可启动：

./processing-3.0.2/processing

启动后，咱们就能够这样简单地玩一玩了。

processing是一个针对画图的语言，或者说是一个工具。如简单地画一条线：

二、结合Box2d

但更为有趣的是，咱们能够结合Box2d来绘画一些带有物理属性的物体和场景，如重力、加速度、摩擦力等，也就是说咱们能够轻松创始一个粒子系统，创始一个属于咱们的“世界”。

如画一张我一直都想画的网：

而后，添加一些吸引力：

再进一步，咱们能够尝试创造一张羽毛球网：

其中用到的Box2d，须要使用Java版的。更多说明可参考：http://www.jbox2d.org/

三、与生物、遗传学的结合

上面是processing在物理学的应用，但咱们也可在生物这个领域进行一些好玩的尝试。如重现细胞的90规则：

书中提到的，有四种规则，也颇让我印象深入。这四种规则分别是：

• 呈现周期性的重复
• 最终的统一，或是归一
• 随机性
• 综合以上这几种的

而上面的规则90就是第一种：周期性的重复。

基于这些规则，咱们能够建立一些细胞，并模拟它们的生长、退化、和衰亡。也能够模拟一些病毒感染的场景。

四、最后的练习：碰撞的小球

在读大学的时候，咱们用的电脑常常会用到屏保。其中有一个屏保就是几个泡泡在相互碰撞。当时我看到比较有趣，就想能不能本身也模拟实现一下。

在通过了大量的设计（只要是计算物理中两个物体相撞后的方向和速度变化），咱们勉强作出了效果。最终呈现还不错，但花费了很多的时间，大概也有几天甚至一周。

现在再用processing，我能够在短短的10多分钟就完成了效果。以下：

五、小结

上面都是简单到不能再简单的示例了，只是提供了一些表面的感观的了解。但经过这些，咱们其实能够总结到更多。

对于编程的初学者，尤为是未受过专业学习而是初尝编程的中小学生，上面的编程都是颇有趣的，由于这把他们带到了个新的世界。他们能够由此受到启发，而作一些与物理、化学、生物有关的科技竞赛或创新。

而对于编程的老手，对于已经有工做经验的人来讲，持续学习和尝试一些新的技术是值得的。由于这会让咱们重新的角度来看待问题。好比如何组织设计这些虚拟现实世界的物体，如何实现processing。后面这点咱们稍候会再讨论。

但无论怎样，做为一名程序员，我仍是忘不了最初学会编程的那种兴奋。固然，也很enjoy此次这样的编程乐趣。由于在这里，你不须要考虑太多的业务，也不用作什么DBUF，只是作你想作的事情就好。你彻底能够作很酷的事情，发挥你的创造力。

2、Awk从新的认识

在我刚毕业的时候，由于工做须要，用到了shell批处理，于是接触到了awk的使用。如一般地：

cat ./a.txt | awk -F '{print $1}'

但稍微复杂的语法则不会使用了，更不用说它的内部实现。

但最近在看《编程珠玑》的时候，才发现Awk这一语言里面蕴藏了如此丰富的设计和思想。

其中就是它的“pattern-action”模式，并且还有它的内置变量，不须要初始化的变量，关联数组，以及BEGIN-END的结构等。

不少看似很复杂在其余语言实现困难的，均可以在Awk获得优化的解决。

3、从小语言到DSL

《编程珠玑》一书中说起到了小语言，能够用它来绘画一些特定场景的图表，以及很天然地表达某个领域的规则和实现。如一些基于Awk的预处理的小语言，能够把绘画化学分子结构图这样专业的事情更加简单化。

而processing能够说是内部的领域特定语言，即DSL。由于processing是基于JAVA实现的，因此也受限于JAVA的语言语法限制。但前面提到的小语言则属于外部DSL，能够用任何语言、任何工具解析文法而后生成Awk的代码再执行。

对于DSl，我也尝试在PhalApi进行了试用。

考虑到对远程接口的调用，为了给客户端统一接口请求调用的规范性、流畅性和简单易懂，我特别为此使用了内部领域特定语言： 接口查询语言 （Api Structured Query Language） 。 

最终，咱们能够用一句话来描述接口请求。

正如文档上介绍的，其主要过程以下：

create

withHost host
withFilter filter
withParser parser

reset   #特别注意：重复查询时须重置请求状态

withService service
withParams paramName1 paramValue1
withParams paramName2 paramValue2
withParams ... ...
withTimeout timeout

request

即文法为：

create -> with -> request

以JAVA版本为例，简单的调用以下：

PhalApiClientResponse response = PhalApiClient.create()
       .withHost("http://demo.phalapi.net/")  //接口域名
       .request();                            //发起请求

一般的调用，即有设置接口服务名称、接口参数和超时：

PhalApiClientResponse response = PhalApiClient.create()
       .withHost("http://demo.phalapi.net/")
       .withService("Default.Index")          //接口服务
       .withParams("username", "dogstar")     //接口参数
       .withTimeout(3000)                     //接口超时
       .request();

高级复杂调用，即设置了过滤器、解析器的操做：

PhalApiClientResponse response = PhalApiClient.create()
       .withHost("http://demo.phalapi.net/")
       .withService("Default.Index")
       .withParser(new PhalApiClientParserJson()) //设置JSON解析，默认已是此解析，这里仅做演示
       .withParams("username", "dogstar")
       .withTimeout(3000)
       .request();

能够看到，此设计是简单、一致且易于扩展的。各客户端能够根据本身的语言各自实现。

目前已实现的SDK版本包括但不限于：Java、PHP、Javascript、Ruby、Go、Object-C。

关于领域特定语言，可参考Martin Fowler的《领域特定语言》一书。

因为只出于简单备忘，是以简单纪录。