图形化编程平台对比：iVX 与 Blockly/Scratch

写在前面： iVX 和 Blockly 都是一种可视化编程工具，有人开山立派，就有人继往开来。

什么是 Scratch 和 Blockly

说到 Scratch ，很多人可能都知道，它的界面是这样的：

作为一款面向儿童开发的“编程语言”（准确地说是开发方式），这种图形化的积木块和磁吸效果显著降低了理解难度，降低学习门槛，国内几乎所有的少儿编程类产品都采用了类似的逻辑表达方式，少儿编程一度如火如荼。

这也是 Scratch 在国内享有知名度的直接原因。

还有另外一款产品，或许大家不怎么熟悉，那就是“blockly”，一款由 Google 开发的编程应用。

Blockly 和 Scratch 的关系有点像老师跟学生。Blockly 发明了“积木+磁吸”这种逻辑表达的“引擎”，而 Scratch 借助这种引擎，做了一个“儿童编程平台”。

借助 Blockly 这种开源引擎开发的产品很多，市面上就有着数百款类似的“Scratch ”，只要是看到“积木+磁吸”面板进行编程的，十有八九都是使用 Blockly 开发而来。

Blockly 可以编译成多种语言的代码，例如 JavaScript、Python、Lua、Dart、PHP 等。它使用一个名为“生成器”的概念来将起图形化的块结构转换为源代码，每种支持的语言都有其对应的生成器，这个过程不直接涉及到抽象语法树的转换，实际上每个块和连接都可以视为 AST 的一部分，只是将对应的代码转换成对应的块和连接而已。

Blockly 提供了多种自定义的表达方式，比如可以自定义 UI ，或者通过创建新的块、定义块的行为来进行功能拓展。

Blockly 的开发界面跟 Scratch 是很像的（毕竟是一个模子刻出来的）， Blockly 开创了一种新的编程方式，而 Scratch 则进一步将这种方式完善、落地，沿用这种编程方式，并将其打造成一个更加完整的产品，变成小朋友也能使用的 IDE（集成开发环境），这也是它们的核心区别。

Blockly 由于其可视化的特点，在很多平台中都有使用，并不像大多数人理解的只是给小孩子设计的玩具，而是出现在很多设计领域，如游戏设计，2D/3D 开发、程序应用开发等。

这种新型的开发方式降低了门槛，更容易理解，因此实现了更广泛的编程方法。它使编程不再高深莫测，而是变得平易近人，让越来越多的人接触到编程，应用到生活中。

然而，Blockly 作为一种可视化编程的工具和框架，仍然还存在很多缺点，这主要可以概括为 2 点：

1.效率低

作为一种编程框架，Blockly 使用拖拽的模式来构建程序，如果不是“块”和“连接”本身的抽象程度高，压缩的信息量足够大。光通过鼠标点击拖动的方式，必然比键鼠合作的操作方式效率更低（你能想象光靠一个鼠标打字的感觉吗？）。这就意味着这种方式会比传统写代码编程的效率更低，对于已经熟悉编程领域的人来说没有多大意义。

2.功能限制大

Blockly 的编程范式更接近"命令式"编程而不是"声明式"编程， 在命令式编程中，每个块代表一个具体的命令或操作，用户可以将它们按照顺序组合以实现所需的功能。

但 Blockly 在 “面向对象”封装这块做得并不是很好，添加组件扩展方式等都比较麻烦，只能面向儿童推出。因为功能受限，一旦涉及到后台/数据库等复杂操作，几乎都没有办法实现，基本只能做前端、游戏等，导致很多学习者，在学习一段时间以后，不得不放弃使用 Blockly 平台，再去学习代码开发。

顺带一提，虽然 Blockly 是开源的，但作为 Google 的核心项目，Blockly 仍有多重专利保护，开源并不代表所有东西都归你所有，仅代表代码可以被公开在一定范围内使用，而专利是另一套体系，到时候是需要收取专利费的，因此务必要引起重视。

前面花了这么多篇幅来介绍 Blockly ，也是想让大家更多的了解图形化编程的起源，对接下来的产品有一个更全面和理性的了解，全方位地剖析 iVX 和 Blockly 的好坏。

同样作为一种可视化编程工具， iVX 的定位更像是 Scratch ，通过自带的 IDE ，开发者可以自己在平台上开发各种各样的应用程序。

然而，站在巨人的肩膀上，iVX 也发现了 Scratch 底子里的不足，作为一种面向所有人（包括新手、程序员、专业开发者）的编程工具，要让大众使用一种全新的编程范式，必然要将前面两个老大难的问题攻克。

首先是抽象程度，在前面我们谈到，Blockly 并没有改变 AST（抽象语法树），不直接涉及到抽象语法树的转换。这是因为 Blockly 在设计之初只被用来应用于教育和可视化编程，它的目的是使得编程更容易理解和入门，而不是进行复杂的代码优化或压缩，如果要进行更高级别的编程任务，开发者必须直接处理 AST 以进行更复杂的操作，比如代码压缩、性能优化、代码生成等，而这些任务需要更高级别的抽象和控制。

而 iVX 想要实现在编程变得更简单的基础上，同时保证对构建复杂应用的可能性，最终重新设计了一种 AST：先生成 Java AST，再转码 Java Code。因为前后端的 AST 显然是不一样的，例如后台需要转码 Java，而前端需要转码 vue/react/dart 等，这样的做法既能保证更大的灵活性， 控制和性能优化，也能用于构建强大的跨语言或多语言编程工具，以支持多样化的开发环境。

在抽象程度上， iVX 本身已经具备了编程语言特征，做了更高维度的“组件抽象”和“逻辑抽象”，因此可以把编码的信息量变得更小，可以理解为 iVX 比 Java、C++这些具有更小的“语义空间”，但功能表达上没有太大差别，甚至可以直接用 iVX 开发一个“Blockly”出来，如下所示：

另一个优势在于，iVX 通过多层次的组件抽象和事件操作面板，一次有效操作可以生成大约 500～600 行代码，这在以前是一个程序员 3-5 天的工作量。

在功能限制上，iVX 自身具备“图灵完备”的逻辑表达，比如常见的“if”“else”“and”“or”等，配合分层的组件设计，让 iVX 可以胜任复杂应用和中大型项目的开发，相对前辈来说已经有了突破性的进步，因为自身对数据库、后台等常见功能的支持，且可以生成前后端的全栈代码，使得它的运用场景不会被局限在某些简单应用上。

在自由度上， iVX 开发的应用可以申请专利和软著、可以通过等保测试、以及最严苛的安全检测，同时不锁定用户，直接提供生成源码，不加密，不指定运行环境。这是国外低代码大厂 Outsystems 和 Mendix 都没能做到的事。这也让 iVX 真正步入商用范围之列，脱离 Blockly、Scratch “教育玩具”的定义，在市场上拥有更广阔的空间。

不过，iVX 也并非没有缺点，比如说目前就不适合开发纯算法的场景，比如机器学习、人工智能、物联网等，另外，已经成熟的、非常复杂的专业领域系统开发也并不合适，例如 3D 大型 MMOPRG 游戏，Matlab Labview 等的设备模拟，不是不能用，而是整个系统研发成本太高，不如用老办法。

综合看下来，iVX 基本克服了 Blockly 的固有缺陷，在市场和自由度上拥有更大的话语权，也让很多人对它的前景一致看好。可以预见的是，随着低代码、AIGC 等场景进一步延申，以可视化、多样化编程领域的探索将变得越来越普遍，届时的编程范式又将迎来一次崭新的变化。