第16章 应用的存储
就像人类需要记忆一样，应用需要存储。本章将探究如何在应用中实现信息的存储。
如果刚刚有人在电话里告诉你一家比萨店的电话号码，你的大脑中会留下一段记忆；如果有人说出几个数字，让你来求它们的和，你也会将这些数字以及运算的中间结果保存到记忆中。这些过程几乎是人类的本能，你可能不会意识到，你的大脑是在保存或提取信息。
应用同样具备记忆功能，但它的内在机制并不像大脑那样神秘。本章将学习如何设置应用的存储功能，即在应用中如何保存信息，以及之后如何将保存的信息提取出来。
被命名的存储空间
应用的“记忆”由一组被命名的固定长度的存储空间组成（想象一下划分整齐的大型停车场。——译者注）。一旦将组件拖到应用中，就会自动创建一组被称为“属性”的存储空间。同样，声明了一个变量，就是创建了一个与特定组件无关的、被命名的存储空间。如果说属性通常与应用的外观呈现有关，那么变量则被认为是应用中不可见的“暂时”记忆。
属性
用户在应用中看到的可视组件，如按钮、文本输入框以及标签等，仅仅是组件的外观。在应用内部，这些组件其实是一组数据——每个组件都由一组属性值来定义。属性值保存在存储空间中，是它们决定了组件的外观。
在设计视图中可以直接设置组件的属性值，例如，在图16-1中显示了画布组件的属性面板，在这里可以对属性值进行修改。
图16-1 在设计视图中设置这些属性的初始值（不同于应用运行时的值）画布组件有若干个不同类型的属性，其中背景颜色属性及画笔颜色属性中保存的是颜色值，背景图片属性中保存的是文件名（kitty.png），允许显示属性中保存的是布尔值（真或假，取决于其下方的选择框是否被勾选），宽度及高度属性中保存的是数字或指定值（如，充满）。
在设计视图中设置组件的属性，实际上是设置这些属性的初始值，即应用启动时的属性值。在应用的运行过程中，可以用程序来修改这些属性值。不过，用程序修改属性值，并不会改变它们在设计视图中显示的值，像图16-1中显示的那些属性将始终作为初始值而存在。在测试应用过程中，你可能不会意识到这一点，因为这些属性值在用户界面中是不可见的。
定义变量
像属性一样，变量也是被命名的存储空间，只是它们不与任何组件相关联。在应用中如果需要记住某事，而又无法用组件的属性来记住它时，就需要定义一个变量。例如，一个游戏类的应用可能需要记住玩家到达的等级。如果等级数要用标签组件显示出来，那就不需要定义变量，因为标签组件的显示文本属性可以用来保存这个值。但是，假如不想把等级数显示给用户，就应该定义一个变量来保存它。
另一个使用变量的例子是第8章的“总统问答”应用。在这个应用中，用户界面上一次只能显示一个问题，而其余的问题用户是看不见的（而且看不见的问题总是多数），因此，需要定义一个列表变量来保存全部问题。
在设计视图中拖入一个组件，它的属性就自动生成了。相比之下，变量则需要在编程视图中单独定义：从内置代码块的变量抽屉中拖出一个“声明全局变量（我的变量）”块，点击“我的变量”为变量命名，并为变量设置初始值，方法是拖出另一个块放在声明变量块的插槽中，这个块可以是数字块、文本块、颜色块或者是列表块等。跟随下面的步骤就可以创建一个初始值为0、名称为“分数”的变量。
- 从编程视图的内置块分组中找到变量，点击打开抽屉并拖出“声明全局变量”块。
- 为变量命名：点击“我的变量”，输入“分数”。
- 设置变量的初始值：从数学抽屉中拖出数字块0，填充到声明全局变量块的插槽中。
定义一个变量，就是通知应用开辟一块有名称的存储空间，来保存某个值。像属性值一样，在应用运行时，这些存储空间用户是看不见的。
在应用启动时，会完成变量的初始化——将预先设置的数字0存放到名为“分数”的存储空间中。可以用数字或文本对变量进行初始化，除此之外，也可以插入一个“列表”块或“空列表”块，通知应用这个变量（存储空间）用于保存一个列表，而不是单个的值。关于列表的更多内容请参考第19章。
变量的设置与读取
变量定义之后，App Inventor会生成两个属于这个变量的块：设置块及读取块。只要将鼠标悬停在声明全局变量块的变量名称之上，就可以呼出这两个块。如图16-2所示。
图16-2 在声明变量块中包含了变量的读取块和设置块其中的“设 global 分数 为”块可以用来修改变量的值，例如在图16-3中，将数字块5放在变量分数的设置块中。“设变量”块中的“global”一词意为“全局的”，指的是变量的适用范围。一个全局变量可以被应用中所有事件处理程序及过程所引用。新版的App Inventor中还可以定义一种“local”（局部）变量，这种变量只能在一个事件处理程序或某个过程的内部进行定义，而且定义变量的同时，也定义了变量的有效范围（本章稍后有详细介绍）。
图16-3 将数字5放在全局变量分数中标有“global 分数”字样的块被称为变量的读取块，用于提取变量的值。例如，你想知道保存在变量分数中的值是否大于100，就可以将读取块放在条件语句中进行判断，如图16-4所示。
图16-4 用全局变量读取块获得保存在变量中的值设变量为表达式
如前所述，可以设变量的值为单个的数字5，然而更多时候，会设变量为一个复杂的"表达式"（“表达式”是一个计算机科学术语，可以理解为公式）。例如，在“总统问答”应用中，用户点击下一题按钮时，要设变量“当前问题索引值”为其当前值加1，来显示下一道题。又如在游戏类应用中，如果玩家操作失败，有可能从他现有的成绩中减去10分。还有像第3章打地鼠的游戏中，通过设置地鼠的x坐标为一个随机数（表达式），来改变地鼠在画布组件中的水平位置。总之，可以将若干个块组成的表达式填充到变量的设置块中。
变量的递增
最常见的表达式可能是变量的递增，或依据变量的当前值设置变量的新值。例如，游戏中当玩家操作成功一次，分数就将增加5。图16-5显示了实现这一功能需要的块。
图16-5 分数变量递增5如果能够理解这些块的含义，那么你离程序员又近了一步。这些块可以理解为“让分数在当前值的基础上增加5”，这是变量递增的另一种说法。要理解这些块的工作机制，需要按照从内向外而不是从左到右的顺序来解读它们。最里面的块是“global 分数”以及数字“5”，它们是最基础的块，然后是“+”块执行加法运算，并将计算结果设定为变量分数的值。
假设在执行这组代码块之前，存储空间中分数的当前值为10。经过这些块的运算，程序执行了以下步骤：
- 从分数的存储空间中读取当前值10；
- 用10加上5得到结果15；
- 将15放回到分数的存储空间中（完成设置）。
构造复杂的表达式
在数学抽屉中，App Inventor提供了许多数学函数，就像你在电子表格或计算器中见到的一样。其中有算术运算符（如，＋、－、×、÷）、求随机数、开平方以及三角函数（sin、cos）等。
利用这些块可以构造出复杂的表达式，并将它们作为一个整体填充到变量的设置块的右侧。例如，想让一个飞碟（精灵）在画布的边界内产生随机的水平移动，就需要使用一个乘法块（×）、一个减法块（-）、画布和飞碟的宽度属性，以及一个随机小数块，来组织一个表达式，如图16-6所示。
图16-6 使用数学块来构造图中的复杂表达式正如前面在变量递增的例子中所说的，程序对这些块的解读遵循从内而外的顺序。假设画布的宽度属性为300，飞碟的宽度为50，程序将执行下列步骤：
- 分别从画布宽度及飞碟宽度的存储空间中读取数值300及50；
- 执行减法运算：300 - 50 = 250；
- 调用随机小数块，获得一个0~1之间的随机数（比如说0.5）；
- 执行乘法运算：250 * 0.5 = 125；
- 将125放在飞碟x坐标属性的存储空间中。
显示变量
在前面的例子中，修改一个组件的某些属性，将直接影响到用户界面的外观。而变量则不然，改变一个变量并不会直接影响应用的外观。如果你只是递增了分数的值，而不设法修改用户界面的话，用户永远都不知道发生了变化，就像众所周知的“树倒在森林里一般：如果森林里没有人，怎么证明树倒下时真的发出声音了呢？
有时，当变量变化时，不希望在用户界面上立即显示出来。例如，在游戏中，可能会记录某些统计结果（如失败次数），只有游戏结束时才会显示其结果。
与组件的属性相比，这是使用变量来存储数据的一个优势：可以在需要的时候显示必要的数据。这样做可以将数据的处理与数据的呈现分离开来，以便于此后对应用逻辑以及用户界面的独立修改。
例如，在游戏中，可以将得分直接保存在标签的显示文本属性中，也可以保存在变量中。如果保存在标签中，得分时可以让标签的显示文本属性值递增，用户可以直接看到成绩的变化；如果得分被保存到变量中，并用变量的递增记录得分，则需要另外设置块，将变量值显示到标签中。
尽管使用变量保存并显示数据要多出一些步骤，但当你决定要修改应用，以不同的方式在用户界面上显示分数时（如使用数字滑动条），变量的方法让改变很容易实现。你不必修改那些计算分数的块，而只需要修改与显示分数有关的块。
局部变量
到目前为止，本章中所描述的变量指的都是全局变量，全局变量用“声明全局变量”块来定义。“全局”指的是变量的有效范围。应用中的所有事件处理程序及过程，都可以使用已经定义的全局变量，也就是说，全局变量在全局范围内有效。
在App Inventor的最新版本中，也可以定义局部变量。顾名思义，局部变量只在某个事件处理程序或过程的内部有效。如图16-7所示。
图16-7 变量“总分”为局部变量，仅在加和按钮点击事件处理程序中有效如果一个变量只在一处被用到，就可以将其定义为局部变量，例如图16-7中的变量“总分”。这样做有利于限制应用中代码的关联程度，可以确保变量不会被误修改。可以将局部变量理解为你大脑中记住的秘密——显然你不希望其他的大脑知道这些秘密。
小结
应用启动之后，会执行一系列的初始化操作，并准备好对即将发生的事件进行响应。在响应事件的过程中，程序有时需要记住一些东西，如游戏中每个选手的成绩，或者某个对象的移动方向等。
应用中可以用组件的属性来保存数据，但当需要保存的数据与组件无关时，就需要定义变量。可以将数据保存到变量中，也可以从变量中读取数据的当前值，就像使用组件的属性一样。
无论是属性值，还是变量值，对最终用户来说都是不可见的。如果你想让最终用户看到保存在变量中的信息，就要用标签或其他用户界面组件，通过添加相应的代码块来显示这些信息。
注释：
树倒在森林里：这个典故源于一个问题：如果一棵树在森林里倒下，而森林里没有人，那么树是否发出了声音呢？提问者是17世纪末18世纪初的一位英国哲学家，这涉及哲学的根本问题，即，是物质决定意识还是意识决定物质。