你正在一條熟悉的路上慢跑，突然被一個念頭擊中——下一款殺手級的移動應用。一路上你甚至不再關心時間，只想讓你的想法立即變為現實。但究竟如何下手呢？你還不是一名程序員，要想成為程序員，也得需要幾年的時間，而時間就是金錢，而且......甚至，有人可能已經把它做出來了。就這樣，你的設想胎死腹中了。 現在想象一個不同的世界，在那里，創建應用無需多年的編程經驗，藝術家、科學家、人道主義者、衛生保健工作者、律師、消防員、馬拉松運動員、足球教練，以及社會各界人士都可以自己創建應用。想象一下，在這個世界里，不必雇用程序員，就可以將想法轉化為應用的原型；你可以創建自己專屬的應用，利用移動計算技術來滿足你個人的需求。 這就是App Inventor的世界，谷歌公司的新型可視化編程工具，用于構建移動應用。事實證明，基于可視“塊”語言的編程方法，即便是對孩子來說，也是成功的。App Inventor大大降低了為Android手機和設備開發應用的門檻。想象一下，視頻游戲里的角色變成你和你的朋友；或者一款“買牛奶”的應用，當你在下午3點以后路過某個超市時，它會提醒你；或者一款測驗應用，其實是一種別出心裁的求婚形式，發給你的另一半“問題4：你愿意嫁給我嗎？如果愿意，按下按鈕發送短信。”真的有人用這種App Inventor應用來求婚，而對方居然說是！ ## **移動電話專用的塊語言** App Inventor是一個可視化，可拖拽的編程工具，用于在Android平臺上構建移動應用。利用基于web的圖形化的用戶界面生成器，可以設計應用的用戶界面（外觀），然后像玩拼圖玩具一樣，將“塊”語言拼在一起，來定義應用的行為。 插圖0-1顯示了一款應用的早期版本中使用的塊語言，創作者Daniel Finnegan是一名從未學過編程的大學生。你能說出這個應用的功能嗎?  **圖 0-1　用App Inventor塊語言來定義應用的功能** 這是一款短信“應答機”應用。開車時啟動它，就可以對收到的短信進行自動回復。 可以看到，比起傳統的程序代碼，這些塊語言更易于理解，因此你立即受到吸引，結合自己的實際經驗，你可能會問：能不能把收到的短信大聲讀出來？我可以定制我的回復嗎？我能否建一個應用，像“美國偶像”那樣，讓人們用短信來投票？以上所有問題的答案都是肯定的。這本書將要告訴你怎樣做到。 ## **用App Inventor做什么？** ### **玩** 為手機寫應用充滿了樂趣，而App Inventor更增加了探索和發現的樂趣。只需在Web瀏覽器中打開App Inventor，連上手機，并像圖0-1中那樣把一些塊拼在一起，立即就能在手機上看到你的應用，并與之交互了。于是你開始編程，你會發郵件給朋友們，讓他們發短信來測試你的應用；或者用剛寫好的應用來控制一個LEGO NXT機器人；再或者拔下手機，走到戶外，去驗證一下應用中是否正確地使用了位置傳感器。 ### **建立原型** 對應用有想法了，是嗎？快速地創建一個原型，而不是隨手記在餐巾紙上，或干脆讓它隨風飄散。原型是想法的模型，不夠完整，也不夠精致。用文字來表達一個想法，就像寫一篇散文給朋友或愛人；而建一個App Inventor的原型，就像寫首詩歌給風險投資人。這樣一來，對于移動應用的開發來說，App Inventor就像一張電子餐巾紙。 ### **構建個性化應用** 在當前的移動應用世界里，我們被迫接受那些推送過來的應用。你沒抱怨過嗎？我們期待個性化的應用，或者至少讓我們能夠調整它的功能。使用App Inventor，可以創建貼近自己需求的應用。例如，第三章的MoleMash（打地鼠）游戲中，有一個隨機移動的地鼠，每次觸碰到它都可以得分，你可以把地鼠的形象替換成你喜歡的，比如你兄弟姐妹的照片，而不必在乎別人是否喜歡；第八章的測驗應用，詢問與美國總統有關的問題，但你可以輕松地修改問題，任何話題都可以，從你最喜愛的音樂到家族史。 ### **開發完整的應用** App Inventor不只是一個原型系統或界面設計器，也可以用于創建各類完整的應用。它所使用的塊語言提供了所有基礎的編程指令，如循環及條件，只是以“塊”的方式來呈現。 ### **教學** 無論你是中學生還是大學生，App Inventor都是一個偉大的教學工具。它的偉大不僅僅是對計算機科學而言，對與數學、物理、創業以及幾乎任何其他學科來說，它都是一個了不起的工具。重要的是在創造中學習，而不是死記公式，例如，你創建了一個尋找最近醫院（或商場）的應用；又比如，用馬丁?路德?金和馬爾科姆?X的視頻或演講片段來創建一個多媒體測驗應用，遠比寫一段黑人歷史的文章來得生動。我們堅信App Inventor以及本書將成為你學習中貫穿始終的偉大工具。 ## **為什么要用App Inventor** 很多人說App Inventor之所以易用，是因為它可視化的操作界面，以及可拖拽的塊語言。但這究竟意味著什么呢？為什么App Inventor會易于使用？ ### **無需記憶并輸入指令** 對于新手來說，編程最大的挫折在于兩點，一是要輸入代碼，二是面對計算機彈出的令人費解的錯誤消息。這種挫折讓很多初學者來不及體會解決邏輯性問題的樂趣，就中途放棄了。 ### **你有多種選擇的可能性** 在App Inventor中，組件和塊被分門別類地放在不同的抽屜中，觸手可得。編程的過程，就是找到這些塊，并把它們拖到程序中，來實現你預設的功能，無需記住那些指令或查閱手冊。 ### **限定塊之間的匹配** 與那些挫敗程序員的神秘的錯誤信息相比，App Inventor的塊語言從一開始就排出了很多犯錯的機會。例如，某功能塊要求輸入數字，就無法輸入文字。這雖然不能消除所有的錯誤，但肯定是有幫助的。 ### **直接處理事件** 使用傳統編程語言時，程序的執行就像照著菜譜做菜一樣，是順序執行一系列的指令。但使用圖形界面的應用，特別是移動應用，事件可能隨時發生（例如，接收短信或電話），多數程序都不采用菜譜的形式，取而代之的是對事件的處理。事件處理程序的工作方式是：“當某事件發生時，程序要做這件事。”在傳統的語言如Java中，你要了解類、對象，以及一種叫做偵聽器的特殊對象，每個偵聽器代表一個事件。在App Inventor中，用“when”塊來表示事件，像“當用戶點擊按鈕...”或“當收到短信時...”這樣的事件。 ## **你可以創建怎樣的應用？** 用App Inventor可以創建各種不同類型的應用。發揮你的想象力，就可以創建出各種既有趣又實用的應用。 ### **游戲** 人們往往從簡單的應用開始，像第3章的“打地鼠”游戲，或第2章的在朋友臉上繪畫的應用。隨著不斷進步，可以開始按照自己的想法做一些更復雜的游戲，如吃豆人與太空侵略者等。你甚至可以使用手機的傳感器，通過傾斜手機讓游戲中的角色移動（第5章）。 ### **教育軟件** App Inventor不僅限于制作簡單的游戲，也可用于創建信息和教育類應用。第8章的“測驗”應用可以幫助學生們在考試前更好地復習，第10章的“出題”應用，允許用戶為自己出一份考卷（想想那些長途旅行的家長們會多么喜歡這個應用！）。 ### **位置感知應用** 因為App Inventor提供了訪問GPS位置傳感器的功能，因此可以構建一個定位應用——知道自己在哪兒；也可以建一個停車應用，幫你記住停車位置（第7章）；或者一個找人應用，在音樂會或大型會議時，顯示你的朋友或同事的位置；或者一個定制的游覽應用，為你所在學校、工作場所或博物館預置游覽路線。 ### **高科技應用** 您可以創建以下應用：掃描條碼、交談、傾聽（文字識別）、播放音樂、制作音樂（第9章）、播放視頻、檢測手機的方向和加速度、拍照以及撥打電話。從技術上講，智能手機就像一把瑞士軍刀，并且谷歌的工程師們一直致力于讓App Inventor的技術更易于掌握。 ### **短信息應用** “開車不發短信”（第4章）只一個短信處理類應用的簡單案例，還可以編寫應用，定時向親友們發送“想念你”一類的問候，或像“廣播中心”（第11章）那樣的應用，幫助協調大型活動。需要這樣的應用嗎？讓你的朋友用短信來投票，就像“美國偶像”節目那樣。這些應用都可以用App Inventor來完成。 ### **控制機器人的應用** 第12章展示了如何創建應用來充當LEGO機器人的控制器。把手機當做遙控器，或者為機器人編寫一個“大腦”伴隨它到處游走。機器人與手機之間依靠藍牙通信，App Inventor的藍牙組件也可以創建類似的應用，來控制其他的藍牙設備。 ### **復雜應用** App Inventor大大降低了編程的門檻，幾小時內就可以創建出很炫的高科技應用，但這門語言的功能并不簡單，它同樣提供了循環、條件以及其它程序及邏輯結構，來實現邏輯較為復雜的應用。在嘗試創建應用的過程中，你會驚奇地發現這些邏輯問題是多么的有趣。 ### **基于web的應用** App Inventor也提供了應用與Web之間的通信手段。可以寫一個應用從Twitter或RSS訂閱上抓取數據，或者打開亞馬遜書店的Web頁面，通過掃描條碼來查詢一本書的線上價格。 ## **什么人能夠創建應用？** App Inventor免費提供給任何人使用。它在線運行（不是桌面程序），可以在任何瀏覽器中訪問。你甚至不需要手機：內置的Android模擬器可用于應用的測試。截至2011年1月，App Inventor已經擁有了幾萬個活躍用戶以及幾十萬個應用。 是誰創建了這些應用？他們是程序員嗎？有些人是，但大多數人不是。其中最有說服力的例子是David Wolber教授的一門課程。Wolber教授是本書的作者之一。在舊金山大學（USF），App Inventor是計算機科學通識課的一部分，主要針對商務和人文學院的學生。許多參加這門課的學生對數學是既恨又怕，而這門課恰恰滿足了學生們懼怕數學的核心需求，絕大多數學生連做夢也沒想到他們會編寫計算機程序。 盡管毫無經驗可言，但學生們依然學會了App Inventor并成功地創建了偉大的應用。英語專業的學生首創了“開車不發短信”應用；兩個通信專業的學生創建了“Android，我的車在哪兒？”；而一個國際研究專業的學生創建了“廣播中心”應用（第11章）。有一天晚上，在下班后，一個藝術專業的學生去敲Wolber教授辦公室的門，詢問怎么寫一個while循環，此時此刻他意識到，App Inventor已經極大地改變了技術的格局。 媒體也開始關注這一意義非凡的變化。《紐約時報》稱App Inventor為“DIY應用創建軟件”；《舊金山大學記事》撰文報到了USF學生們的工作：“Google讓大正成為應用的生產者”。《無線》雜志描寫了Daniel Finnegan——“開車不發短信”的作者，并寫到“Finnegan的故事有力地說明：編程普及的時代正在來臨。” 如他們所說，這只貓已經跳出來（第一章應用里有一只小貓）。現在App Inventor已經在高中開課；在“挑戰技術創新”的課后項目中（面向舊金山灣區的高中女生），在西雅圖湖畔學校，以及幾所大學的入門課上，都有App Inventor的一席之地。有數千名愛好者、商人、婚介人以及能工巧匠們正漫游在App Inventor的網站和論壇上([http://appinventor.googlelabs.com/forum/](http://appinventor.googlelabs.com/forum/))。想要開始行動嗎？不必擁有編程經驗！ ## **本書中使用的慣例** 本書采用了如下的通用慣例： 粗體綠色文本：代表程序塊 斜體：表示email地址、URL地址、文件名、路徑名，強調首次出現的術語。 等寬字體：表示Python代碼，組件、屬性、變量及函數的名稱。 　這個圖標表示：測試環節以及測試說明。 　這個圖標表示：提示、建議或一般性注釋。 ## **如何使用本書** 本書可作為初高中及大學課程的教科書，或有志向的開發者的入門書。全書分為兩部分：第一部分是一整套創建具體應用的教程，第二部分是App Inventor指南（手冊），后者的編排更像是一部經典的編程教科書。隨著學習的不斷深入，教程的復雜性也在增加，從第一章的“Hello，貓咪！”——每次點擊都讓小貓發出叫聲，到一個支持Web的應用：通過掃描書上的條碼，就可以從Amazon Web Service上獲得相關信息（第13章）。 從理論上將，最好是按教程的順序來學習，但如果你覺得很輕松，那么也可以跳著看。本教程手把手地教你創建應用的每一個具體步驟，并提供塊語言的截圖來幫助理解，你還可以參考App Inventor指南部分的章節，將有助于鞏固對概念的理解。 手頭最好有本參考書，因為App Inventor的開發環境占滿了電腦屏幕，留給顯示教程的空間極其有限。我們設想人們將書放在手邊，并跟隨教程完成每個應用的學習和創建過程。然而我們同樣希望人們能在遠離電腦的情況下，花時間來系統地閱讀更多App Inventor指南中的章節。 對于教師和學生來說，這本書可以作為計算機科學入門課程的教科書，或者任何一門靠創造來學習的課程的參考資料。依我們的經驗，“閱讀教程→討論→創作”這樣的順序會取得最好的效果。所以，第一步先讓學生完成教程中的一兩個應用，不必要求太高，只要能按部就班地完成就好；第二步可以指定App Inventor指南中的某個章節，在課堂上進行討論和演說，來減緩學習的進度；第三步要鼓勵學生探索：讓學生按照每一章末尾的改進建議，在沒有具體指導的前提下，對應用做出修改；最后，指定一個創造性的任務，讓學生對應用提出自己的想法，然后實現它們。 每章的文件及例子的完整代碼都可從這里下載：[http://examples.oreilly.com/0636920016632/](http://examples.oreilly.com/0636920016632/)。 ## **致謝** 創建App Inventor開發工具的動機是教育，基于這樣的動機，我們堅持認為，通過主動學習，程序可以成為那些閃光的強大思想的載體。因此，App Inventor是不斷發展的計算機及教育事業的一部分，這一事業始于20世紀60年代Seymour Papert及MIT的Logo小組的努力，他們設計了眾多的活動和計劃，來支持計算思維，其影響一直延續至今。 App Inventor的設計借鑒了此前的計算機輔助教育的研究成果，并立足于谷歌在線開發環境。可視化編程框架與MIT的scratch編程語言密切相關，在具體實現上依賴于Open Blocks，它由MIT的Scheller教師培育項目發布，并源自MIT 的Ricarose Roque的研究論文。我們感謝Scheller項目的Eric Klopfer與Daniel Wendel讓Open Blocks成為現實，并感謝他們在工作中所提供的協助。將視覺化的塊語言翻譯為Android上的實現的編譯器使用了Kawa語言框架，而Kawa是Scheme編程語言的方言，由Per Bothner開發，并由自由軟件基金會發布，它是GNU操作系統的一部分。 作者要感謝谷歌和App Inventor團隊在USF、米爾斯學院及MIT所給予我們的工作的支持以及教學上的努力。特別感謝App Inventor技術主管Mark Friedman，項目經理Karen Parker，與工程師Sharon Perl和Debby Wallach。 我們還需特別感謝O'Reilly的編輯們，Courtney Nash、Brian Jepson，還有Kathy Riutzel、Brian Kernighan、Debby Wallach以及Rafiki Cai，感謝他們的反饋和見解。 最后，我們還要感謝我們各自的配偶的支持：Ellen的丈夫Keith Golden，Hal的妻子Lynn Abelson，Liz的丈夫Kevin Looney，David的妻子Minerva Novoa。新媽媽Ellen還要感謝保姆Neil Fullagar的幫助。