小型的編程項目有哪些值得推薦？這本神書寫了 22 個，個個了不起

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今天，貓哥要推薦一本很是著名的開源書籍：《500 Lines or Less》。

在開始正題以前，先介紹一下它所屬的系列。該系列叫 AOSA，是「The Architecture of Open Source Applications」的簡稱，即「開源程序的體系結構」，目前有四本書，本期主角是最近的一本（發佈於 2016.7.12）。

這個系列最初的目的是：研究那些優秀的開源項目，從中吸收精華的實踐經驗。

在前三本書中，研究對象已多達 50 幾個，其中不乏名頭響亮者，例如 Eclipse、Selenium、Git、matplotlib、nginx、Puppet、Pypy、SQLAlchemy 與 Twisted 等等。

每一個章節的做者都是開源軟件的核心參與者，介紹了項目是如何設計的、爲何這樣設計、主要的組成部分是什麼、各模塊間如何互動、開發中的優秀成果有哪些……

這些書拆解了開源界的明星項目，經過閱讀，你能瞭解到開源做者們的思考方式，瞭解到各種困難問題的解決方案，學習使用現成的輪子。所謂見多識廣，學習吸收經驗，有望「站在巨人的肩膀上」。

可是，這幾本書主要偏向於架構和工程方面，項目代碼量基本是幾千上萬行，對於初級程序員來講不夠實用，想要吃透，挑戰性太大。

針對這個問題，該系列新出了一本《500 Lines or Less》，專一於 500 行或更少代碼的小型項目。

關注編寫代碼時所做出的設計決定與權衡 ：

• 爲何要使用一些接口將應用程序分紅不一樣的模塊？
• 爲何在這裏使用繼承，在別處使用封裝？
• 如何預測程序的擴展，如何讓其餘程序員輕鬆實現？

簡而言之，這本書聚焦於一些相對較小但又很具表明性的課題，並經過 500 行之內的代碼來實現它。

書中寫了 22 個項目，下面逐一簡介：

一、Blockcode: A visual programming toolkit（可視化編程工具包）

使用語言：HTML、CSS、JavaScript

該項目基於開源的 Waterbear 工具，提供可視化的操做界面，經過簡單而直觀的交互方式，實現圖形編程。

二、A Continuous Integration System（持續集成系統）

使用語言：Python 2

CI 是軟件開發中重要的持續集成系統，保障新功能的穩定實現。這個項目介紹了 CI 系統的工做原理，並嘗試構建本身的 CI 系統，實現監聽器、測樣例調度器和測試運行器。

三、Clustering by Consensus（分佈式系統）

使用語言：Python

探索如何實現一個網絡協議，用於可靠的分佈式計算。爲了解決共識性問題，使用了 Paxos 算法的衍生 Multi-Paxos。學習這個項目，能接觸不少分佈式的知識。

四、Contingent: A Fully Dynamic Build System（動態構建系統）

使用語言：Python

構建系統（build system）用於將源代碼生成用戶可用的目標（如庫、可執行文件、腳本等），常見的有 GNU Make、CMake、Apache Ant 等。Python 中的 PyInstaller 也是構建系統的一種。本項目實現了一個構建系統，且試圖對「動態交叉引用」問題提出一個解決方案。

五、A Web Crawler With asyncio Coroutines（使用協程實現的爬蟲）

使用語言：Python

做者之一是 Python 之父（Guido van Rossum），使用標準庫 asyncio 實現異步的網頁爬蟲。（學習爬蟲者必看）

六、Dagoba: an in-memory graph database（內存中的圖形數據庫）

使用語言：JavaScript

圖形數據庫是 NoSQL 數據庫的一種，使用圖形理論來存儲實體間的關係。這個項目介紹了圖形數據庫要解決的幾個問題，而後將它實現。

七、DBDB: Dog Bed Database（狗牀數據庫）

使用語言：Python

用 Python 實現一個簡單的鍵值對存儲數據庫(key/value database)，其特色是在電腦崩潰或程序出錯時，也能保證數據的安全。學習這個項目，能夠掌握關於數據庫的一些核心特性，例如原子性(atomicity)、一致性(consistency)、獨立性(isolation)和持久性(durability)。

八、An Event-Driven Web Framework（事件驅動的Web框架）

使用語言：Common Lisp

構建一個以事件驅動的 Web 框架，使用 HTTP 作通訊協議。

九、A Flow Shop Scheduler（流水車間調度器）

使用語言：Python 2

流水車間調度問題是查找最優解問題的一種，本項目基於局部搜索（local search）方法，實現流水車間調度器。

十、An Archaeology-Inspired Database（受考古學啓發的數據庫）

使用語言：Clojure

主流的數據庫是面向空間編程 （place-oriented programming），即在更新數據的時候，新數據會佔據老數據的空間。本項目開了個腦洞，用考古學家的視角設計數據庫，記錄數據的全部變化軌跡，更新數據時並不刪除老數據。最終實現代碼僅 360 行，做者稱這個數據庫爲CircleDB 。

十一、Making Your Own Image Filters（圖片濾鏡）

使用語言：Java

Processing 是一種用 Java 構建的開發環境，本項目介紹了它的特性與配置，並最終實現本身的濾鏡 APP。功能比較簡單，但實現過程涉及不少圖像處理的內容。

十二、A Python Interpreter Written in Python（Python解釋器）

使用語言：Python

它的結構跟 CPython 解釋器差很少，做者命其名爲 Byterun。 文中詳細講解了解釋器的工做原理，跟着學習，將極有幫助。

1三、A 3D Modeller（3D建模）

使用語言：Python

3D 圖形化編程，使用到了 OpenGL 來渲染圖形。

1四、A Simple Object Model（對象模型）

使用語言：Python

當今最主流的編程範式依然是面向對象編程，而它的核心則是對象模型。編寫一些簡單的對象模型能夠更好地理解現有語言的內部工做原理，而且深刻地瞭解面嚮對象語言的設計理念。

1五、Optical Character Recognition (OCR，光學字符識別)

使用語言：Python、JavaScript、HTML

基於人工神經網絡（ANNs）實現的簡單 OCR 系統，並設計了一個 Web 客戶端。

1六、A Pedometer in the Real World（現實計步器）

使用語言：Ruby

計步器的設計依據是什麼，如何在現實世界中把它實現呢？該文回答了這個問題，它還設計了一個友好的 Web 界面。

1七、The Same-Origin Policy（同源策略）

使用語言：Alloy

同源策略（SOP）是當今瀏覽器中安全機制的重要組成部分，用於控制瀏覽器中腳本間的通訊。文中使用 Alloy（一種用於建模與分析軟件設計的語言）來構建一個可執行的 SOP 模型。

1八、A Rejection Sampler（採樣器）

使用語言：Python

「採樣」是指從一些機率分佈中生成隨機數，文中介紹瞭如何從非標準的機率分佈裏進行採樣，以及如何計算樣本在分佈裏對應的機率。

1九、Web Spreadsheet（Web 電子表格）

使用語言：HTML、CSS、JS

電子表格是辦公軟件的必備，咱們最熟知的是微軟的 Excel。文中用 AngularJS 框架來實現一個簡單的 Web 電子表格，所用代碼僅 99 行。效果可在這查看：https://audreyt.github.io/500lines/spreadsheet

20、Static Analysis（靜態分析）

使用語言：Julia

「靜態分析」指的是在不運行代碼的狀況下檢查代碼（類型、格式、編碼規範等等），這項工做一般是由各類 IDE 編輯器來完成。本項目使用 Julia，實現了一些基本的靜態分析功能。

2一、A Template Engine（模板引擎）

使用語言：Python

「模板引擎」是 Web 開發中很重要的東西，支持將用戶界面與實際業務數據分離，經過它可生成標準的 HTML 文檔。文中所用的模板引擎語法基於 Django，總代碼量僅 262 行。

2二、A Simple Web Server（Web服務器）

使用語言：Python、HTML

實現了一個簡單的 Web 服務器，主要使用了標準庫中的 BaseHTTPServer 。另外，它還介紹了 CGI（通用網關接口） 協議，給服務器實現了運行外部程序的功能。

全部項目介紹完畢。能夠看出，22 個項目中有 13 個使用了 Python，佔60%，難怪網上有些不明真相的同窗直呼它是「一本Python神書」。

有些項目初看的話，你不可思議只需不到 500 行代碼就能實現，可是通過必要的問題裁剪，並使用恰當的現成輪子（開源庫、工具、框架等），就能取得簡單的成果。

與之相對的，不要覺得 500 行之內的項目就很簡單。每一個項目的做者都大有來頭（連 Python 之父都親自上陣啦），文章中寫到的技術背景、實現原理以及設計思路，全都值得仔細研讀（不少還不必定能讀懂）。

這本書是開源的，在官網上能夠免費閱讀。它還配套了 Github 倉庫，存放了完整的項目代碼，目前已經得到 20000 多顆星星啦。

Github 上有對它的中文翻譯計劃，可是翻譯者寥寥，只有 10 幾篇翻譯了出來，翻譯質量還不敢恭維。

無論如何，這麼優質而誠意十足的開源書籍，很是值得推薦！做爲我們 Python 貓薦書系列的第八期，也很是合適。

最後附上該書在開篇中的寄語：

We hope that the experiences of the authors in this book will help you grow out of your comfort zone in your own programming practice.

咱們但願本書做者的經驗可以幫助您在本身的編程實踐中成長。

相關連接：

書籍官網：http://aosabook.org/en/index.html

Github英：https://github.com/aosabook/500lines

Github中：https://github.com/HT524/500LineorLess_CN

往期薦書回顧：

第一期：《編寫高質量代碼改善 Python 程序的 91 個建議》

第二期：《Python最佳實踐指南》

第三期：《黑客與畫家》

第四期：《Python源碼剖析》

第五期：《Python高性能編程》

第六期：《深度學習》

第七期：一次性蒐羅40本Python入門書籍

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