一，簡介

scratch是一款又麻省理工開發的圖形化程式設計軟體，這款軟體提供了可以使用javascript與scratch互動的介面，同時提供了一個socket埠和一系列的命令與應用程式互動，這裡我們講解如何通過python與scratch互動

二，說明

之所以選擇python是主要基於以下幾個原因：
1，python是非編譯性語言，所以除非庫的提供者將不想開源的程式碼寫在C/C++,或者java等編譯性語言的程式碼中，然後通過python呼叫，一般情況下我們是可以看到原始碼的
2，scratch 對於使用python與它互動，有現成的python庫可以呼叫，這樣我們就不需要詳細瞭解scratch對外定義的繁瑣的命令結構，這樣沒有意義

三，原理

1，當scratch啟動的時候會預設開啟本機的42001埠作為伺服器端的socket接收應用程式請求（這個port只是預設的，可以修改）
2，我們通過本地socket連線到scratch，然後可以傳送一系列的命令與scratch互動，這樣我們就能通過scratch圖形化程式設計操作我們希望操作的任何東西，比如硬體

四，環境配置

說明：我實在ubuntu下面，可以在類似的linux發行版上面都行
1，安裝scratch:注意要安裝1.4版的，我在自己的機臺上面用下面這條命令安裝的就是1.4，如果有人安裝不是1.4版，我這裡暫時不敢保證
sudo apt-get install scratch
2，安裝scratch 的python庫
sudo apt-get install python-pip scratchpy
3，安裝之後在安裝目錄有一個scratch.py的python指令碼，可以檢視scratch.py的程式碼，這個裡面提供的通過python操作scratch的所有介面以及命令

五，scratch.py提供的介面

下面貼出scratch.py在我們這裡用到的部分程式碼：有興趣的可以看scratch.py的原始碼

import array
import errno
import itertools
import socket
import struct

class ScratchError(Exception): pass
class ScratchConnectionError(ScratchError): pass        

class Scratch(object):

    prefix_len = 4
    broadcast_prefix_len = prefix_len + len('broadcast '
 
)
    sensorupdate_prefix_len = prefix_len + len('sensor-update ')

    msg_types = set(['broadcast', 'sensor-update'])

    def __init__(self, host='localhost', port=42001):
        self.host = host
        self.port = port
        self.socket = None
        self.connected = False
        self.connect()

    def connect(self):
        """
        Connects to Scratch.
        """
        self.socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        try:
            self.socket.connect((self.host, self.port))
        except socket.error as (err, msg):
            self.connected = False
            raise ScratchError("[Errno %d] %s" % (err, msg))
        self.connected = True

    def broadcast(self, msg):
        if getattr(msg, '__iter__', False): # iterable
            for m in msg:
                self._send('broadcast "%s"' % self._escape(str(m)))
                print "hjptestfor:",self._escape(str(m))
        else: # probably a string or number
            self._send('broadcast "%s"' % self._escape(str(msg)))
            print "hjptestfor:",self._escape(str(msg))

    def receive(self):
        return self._parse(self._recv())

1，我們可以看到使用的port埠是42001,是host是“localhost”(說明不支援遠端連線)，當然我們可以用我們的應用程式做一個跳板，然後遠端操作scratch，這都是後話
2，我們也可以將上述程式碼翻譯成其他語言比如C語言等，當然既然已經有了這個庫也就沒有必要了，有興趣的作為一種嘗試練習

六，我們的例子

程式碼如下：

#filename:helloscratch.py
import scratch
try:
      s = scratch.Scratch()
      if s.connected:
            print "Connected to Scratch successfully"
      else:
            print "Connected to Scratch error"
except scratch.ScratchError:
      print "Scratch is  not opened or remote sensor connections aren't enabled"


try:
      print "broadcast begin"
      s.broadcast('hello scratch')
except NameError:
      print "Scratch: Unable to Broadcast"

while True:
      try:
            msg = s.receive()
            print "Scratch: receive:",msg
      except KeyboardInterrupt:
            print "GrovePi Scratch: Disconnected from Scratch"
            break

這段程式碼的主要功能是將scratch傳送過來的字串打印出來，為了操作硬體，我們可以自定義一套命令，比如i2c，address等，當收到這些字串的時候我們可以在我們的客戶端裡面操作硬體（當然這個例子裡面只是列印）
比如要操作i2c，只需要執行sudo apt-get install python-smbus就可以了，

七，執行效果

執行：首先手動啟動scratch，否則我們的客戶端會由於伺服器端不線上連線失敗
在shell下直接輸入：scratch 回車就啟動了scratch

然後在shell下執行我們的客戶端,就連線到了scratch：
suso python helloscratch.py
這樣我們就可以與shell互動了
比如我們加入下面這個模組

當我們點選旗幟的時候scratch圖形程式碼執行，在我們的客戶端收到112這個字串，效果如下：

如果需要操作硬體，可以把在join裡面定義自己的命令：在接收到這些命令字串之後，緊接著操作硬體，這樣就起到了操作硬體的效果