# 深入理解 烧录模式 和 在线模式
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如果你对 Blockly 和 Scratch 的概念还比较模糊，你可以先看阅读这一篇文章 uCode 和 Blockly、Scratch 之间的关系
# 烧录模式
烧录模式，核心功能就是用到了 Blockly 里面的转代码 Generating Code (opens new window)功能，它可以把每个积木块转成对应的目标语言的代码
# 烧录模式概念
烧录模式最重要概念就是，宿主不一样，烧录模式的宿主是：硬件设备，就是代码是在硬件设备上执行的。
烧录模式有好几种叫法：
- 烧录
- 上传
烧录有时候叫，“上传” 模式，那为什么叫 “烧录”，“上传”，很多开发同学习惯翻译为 Burn 或者 Upload，实际上烧录/上传模式更像 Flash，Flash 的意思也可以理解为 “刷机”，刷机大家都知道了，就是通过 PC/Mobile 就是程序提供者，术语称为上位机，把程序，通过一定的方式刷进一个硬件设备里面，术语成为下位机。
因此烧录模式的意思就是说，我们需要把当前积木块转换的代码，写进硬件设备中，对应 uCode 这里，我们只要把积木转换成对应硬件需要的代码，例如 Arduino 是 C++， Microbot 是 Python。
实际上，实现烧录模式的话，我们只需要 Blockly 就可以满足了，这也是目前 uCode 的版本实现方式，虽然我们使用的 Scratch 版本的 Blockly，但实际上我们只用了 Blockly 的功能，并没有使用其他功能（至少 VM 是没有用）
# 烧录模式优点
- 脱机运行
烧录模式的优点就是，它可以脱离编程的环境执行，就是说烧录的程序之后可以离开电脑，或者手机脱机执行，这对部分场景，例如：竞赛，有强烈的应用需求
- 延迟低
积木块的前后上下文（就是两个积木之间的运行延迟）是在硬件内部，省去了中间的通信延迟，因此，一大段的程序运行起来会比较连贯
# 烧录模式缺点
- 性能弱
硬件性能比起电脑，手机，功能丰富性都比较弱，有很多不支持
- 不能支持多设备，开发难度大
和其他硬件设备联动比较麻烦，要单独开发
- 无法实时预览
上面也说过，Blockly 的功能特点，Blockly 不具备预览功能，每次更改都要把整段代码烧录到硬件再运行才能看到效果，特别对于 Arduino 需要完整编译的过程，每次时间预览需要将近半分钟到一分钟的时间，这对于编程调试来说是一个非常低效的行为。
# 在线模式
# 在线模式概念
在线模式最重要的概念是，执行的宿主是在电脑或者手机端（就是 IDE 编程的环境）
在线模式也有好几种叫法：
- 在线
- 舞台
- 实时
- 联机
实际上这些都差不多一个意思，主要看实际场景 （有没有舞台，之类）
当然在线模式也有两种区分：
- 基于 Blockly 转代码的在线模式，Arduino 设备 的在线模式
- 基于 VM 虚拟机的在线模式，以 Scratch 为首的在线模式
# Blockly 转代码
上面提到过，Blockly 实际上只是一个编辑器，是不提供运行环境的，所以用 Blockly 实现的在线模式其实有点弱，你只能转换成代码，例如 JavaScript 代码，或者 Python 代码，然后扔给浏览器，或者 Python 解析器执行。如果单纯使用 Blockly 还需要管理整套的运行状态，例如，积木能不能停止，各个 Branch 之间的是否要开多线程还是单线程使用队列执行，都是手动开发，并且需要有大量的调试。
所以就算可以用 Blockly 开发在线模式，它的运行状态管理是比较弱的。所以通常我们说的在线模式是基于有 VM 模式的在线模式。
# Virtual Machine 虚拟机
因此很多 Blockly 的二次衍生品都会有一个 VM（Virtual Machine） 虚拟机的概念
例如：Scratch 有 Scratch-VM，编程猫也有 它自己研发的 VM
VM 通常会抛弃掉原来 Blockly 的转代码功能，而是把积木块当做每个执行的最小单位，它会把积木块上的各种参数，当做函数的参数运行，当运行了整个项目的时候，其实是由 VM 去调动各个积木块依赖的函数功能，至于是队列，还是多线程还是其他，这些与 VM 的整个设计理念有关
那基于 VM 模式的在线模式有什么优缺点：
# 在线模式优点
- 预览模式
由于由 VM 来管控，因此粒度可以非常细，可以单个积木运行，实现预览功能非常简单
- 跨平台，对硬件依赖小
对硬件的依赖非常小，不需要处理各种语言问题
- 支持多设备联动，开发容易
由于运行在电脑或者手机上，它很容易和其他设备联动，也非常容易扩展
# 在线模式缺点
- 延迟大
由于所有的运行都是 VM 托管，每个积木之间的延迟是很大的，特别是无线，蓝牙之类的通信方式，会更大
- 对通信有要求
需要专门开发通信协议去适配（例如，蓝牙，串口，websocket）
- 对宿主环境有要求
通常只能运行在电脑手机等功能强大的设备上
# 硬件的烧录模式和在线模式
图形化的编程区分模式，为什么硬件也要区分模式。
# 硬件烧录模式
主要是这两个模式下，硬件的处理是不一样的，烧录模式实际上只需要有几个简单的指令就可以实现（发送文件具体的硬件不一可能会不一样）
Arduino 并不需要开发协议解析，因为 Arduino 有整套工具链，ESP32 或者 micro:bit 则需要另外写指令解析，发送文件，运行脚本，停止脚本，删除文件等基本指令
# 硬件的模式切换
那为什么硬件会有模式切换呢？
上面介绍了两种模式，整个通信和执行方式都是不一样的，硬件处于烧录模式下，是以执行离线的脚本的为主，受制于硬件的性能，这些硬件的性能都比较弱，都是单核，没有多线程的概念，如果它正在运行离线的脚本，它就没有办法再去实时响应在线模式的指令，因此 优必选这边的软件嵌入式设计都会有一个模式选择，来告诉它优先处理哪些问题。
例如：
- uCode 团队内置的硬件 uKit Explore 就会有两种模式，要通过复位，或者发送指令来切换模式
- uCode 团队内置的硬件 uKit AI 则需要发送特定的停止指令，来停止当前的离线脚本执行
# uCode 的 烧录模式 和 在线模式 特色
虽然 烧录模式 和 在线模式 分别是两个东西，uCode 里面，我成功的把它做到了一块，积木块可以互相转换，只是需要注意的是
当 uCode 切换到 烧录模式的时候，VM 是处于停止状态的，意思就是，整个项目会被停止，所有的积木块都不会被执行，而且预览效果是处于关闭的，这样设计的目的为了保证各个角色色状态一致
当有一些积木不支持烧录模式的，会被置灰，这样可以保证烧录模式转代码之后功能正常