阮一峰的网络日志: 十二月 2012

2012年12月26日星期三

阮一峰的网络日志

纪录片《Minecraft：Mojang的故事》

Posted: 25 Dec 2012 08:11 AM PST

2009年，30岁的瑞典程序员Markus Persson写了一个小游戏Minecraft。

这个游戏模拟了一个虚拟世界，玩家可以在里面无尽地漫游。

你看到各种别人建造的地标，也可以自己动手，随心所欲地建造自己的地标。

这个游戏大获成功，很多人试玩后都想购买。2010年9月，Markus Persson决定辞职，与朋友合资成立Mojang（瑞典语"组件"的意思）游戏公司，专职开发Minecraft。

看到这里，你可能以为，这篇文章讲的是Minecraft的故事。不是的，我其实要讲的是另一个故事。

早在2005年，美国波特兰有三个爱打游戏的年轻人。他们成立了一家名为2 Player Productions（简称2PP）的制片工作室，专门拍摄电子游戏的制作过程。

三个成员平时都有自己的工作，只有确定题材以后，才会凑时间动工拍摄，平均每年生产一部作品。当他们看到Mojang成立的消息，意识到这可能是一个重大事件，决定跟拍Mojang的第一年。可是，他们没钱，必须找到愿意资助这个项目的人。

2011年2月21日，他们把这个项目放上了融资网站Kickstarter，附上一段20分钟的试拍样片，恳求资助。《项目介绍》这样写道：

"本片将第一次深入展示，一家游戏软件公司在成立后第一年遭遇的挑战和取得的成绩。我们将分析Minecraft史无前例的成功，采访新闻记者和行业专家，访问游戏玩家。

您的资助将帮助我们前往瑞典和别的地方，使我们可以雇佣人手，制作特效，聘请原创配乐。"

资助者获得的回报如下：

捐款金额回报

1到14美元数码纪念品一份，记录制作过程的blog的阅读密码。

15到29美元影片的数码音轨，名字出现在片尾的致谢。

30到59美元 DVD套装，数码音轨，名字出现在片尾的致谢。

60到99美元签名版DVD套装，配乐CD（以及非发售的隐藏音轨），定制的小玩具，名字出现在片尾致谢。

100到249美元本片的大幅精美海报一张，签名版DVD套装，定制的小玩具，名字出现在片尾致谢。

250到349美元本片的大幅精美海报一张，上面有Markus Persson的签名和限量版编号，配乐CD，定制的小玩具，名字出现在片尾的致谢。

350到499美元片尾将展示您创造的地标（长度不超过15秒），Markus Persson签名的大幅精美海报一张，DVD签名套装，配乐CD，定制的小玩具，名字出现在片尾的致谢。

500到2499美元 Minecraft高级纪念品一份，Markus Persson签名的大幅精美海报一张，DVD签名套装，配乐CD，定制的小玩具，名字出现在片尾的致谢。

2500到9999美元仿真的Minecraft斧子一把，高级纪念品一份，Markus Persson签名的大幅精美海报一张，DVD签名套装，配乐CD，定制的小玩具，名字出现在片尾的致谢。

10000美元及以上您的名字将被列为"执行制片"，进入IMDB数据库，您还获邀来到斯德哥尔摩，与Mojang团队共度一天（机票和食宿自理），以及前述的所有东西。

原计划是4星期筹集15万美元，结果反响热烈超乎想象。2011年3月26日截止时，一共有3631人捐款，总金额21万297美元。捐款人数排在Kickstarter有史以来第三位。

有了这笔钱，2PP终于可以去瑞典拍摄Mojang的第一年了。事实证明，这是一个正确决定。在这一年里，Mojang取得了巨大成功，注册玩家达到1600万，游戏拷贝卖出了400万份。这是值得研究和纪念的一年。外界好奇地等待着这部纪录片，想看看这些成绩是如何取得的。

可是，2PP一直拖到三天前（2012年12月22日）才宣布正式上市：DVD套装定价20美元，视频文件下载定价8美元，音轨定价7美元。

令人震惊的是，第二天（12月23日）2PP就把这部电影放上了全世界最大的文件分享网站"海盗湾"，允许免费下载。说明档是这样写的：

"我们是这部纪录片的拍摄者，希望也是它的第一个上传者。因为我们知道，它迟早会被人放到这里，那还不如我们自己来放，希望你们能够看完下面的话。

盗版是一种生活方式，虽然无法在短期内得到推广，还可能受到惩罚，但是我们的态度比较现实。

我们都看过盗版电影，有时也确实需要盗版。比如，你可能没钱买DVD，也可能想在购买前试看一下，或者因为对我们的一些做法不满，盗版表示抗议。这些理由都很好。但是如果你盗版只是为了获取视频文件，那么请考虑购买我们的无DRM的版本，下载后可用任何方式观看。

我们只是三个想靠自己的兴趣爱好谋生的年轻人。我们热爱电子游戏，我们渴望让电子游戏变得更真实。如果你购买我们的影片，就是在支持我们的努力。我们之所以把这部影片放到Kickstarter筹款，就是因为我们的钱不够。即使筹款成功，它还是花掉了很大很大一笔我们自己的钱，更不要提我们投入的这两年的劳动了。

请观看这部影片，希望你喜欢它，理解我们想做的事情。请考虑支持我们，购买8美元的下载版或者20美元的DVD。

我们感到很幸运，能与电子游戏行业许多杰出人物共事，拍出我们想拍的电影。请让我们继续走在这条路上，让我们拍出更好的作品。"

下面就是海盗湾的磁力链接，你可以用它下载全片。在这之前，你不妨先看看2分钟预告片：Youtube / Youku。

magnet:?xt=urn:btih:41b2fd2403eba5a1dc23743fb08a15f968ac c1b5&dn=Minecraft%3A+The+Story+of+Mojang&tr=udp% 3A%2F%2Ftracker.openbittorrent.com%3A80&tr=udp%3A%2F %2Ftracker.publicbt.com%3A80&tr=udp%3A%2F%2Ftracker. istole.it%3A6969&tr=udp%3A%2F%2Ftracker.ccc.de%3A80

我觉得，这个事件很有启发。它提供了一个案例，让我们思考在互联网时代，内容提供商如何生存、如何应对盗版。

我从来不相信，强调版权保护、应用各种防盗版措施（比如DRM）是解决之道，但是确实不知道路在何方。在这方面，2PP采用网络融资、自己推动自己的盗版（gangnam style不也是这样吗），这些做法具有探索意义，令人耳目一新，而且具有可操作性，完全可以被其他项目仿效和借鉴。

（完）

文档信息

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2012年12月21日星期五

阮一峰的网络日志

Javascript异步编程的4种方法

Posted: 21 Dec 2012 12:27 AM PST

你可能知道，Javascript语言的执行环境是"单线程"（single thread）。

所谓"单线程"，就是指一次只能完成一件任务。如果有多个任务，就必须排队，前面一个任务完成，再执行后面一个任务，以此类推。

这种模式的好处是实现起来比较简单，执行环境相对单纯；坏处是只要有一个任务耗时很长，后面的任务都必须排队等着，会拖延整个程序的执行。常见的浏览器无响应（假死），往往就是因为某一段Javascript代码长时间运行（比如死循环），导致整个页面卡在这个地方，其他任务无法执行。

为了解决这个问题，Javascript语言将任务的执行模式分成两种：同步（Synchronous）和异步（Asynchronous）。

"同步模式"就是上一段的模式，后一个任务等待前一个任务结束，然后再执行，程序的执行顺序与任务的排列顺序是一致的、同步的；"异步模式"则完全不同，每一个任务有一个或多个回调函数（callback），前一个任务结束后，不是执行后一个任务，而是执行回调函数，后一个任务则是不等前一个任务结束就执行，所以程序的执行顺序与任务的排列顺序是不一致的、异步的。

"异步模式"非常重要。在浏览器端，耗时很长的操作都应该异步执行，避免浏览器失去响应，最好的例子就是Ajax操作。在服务器端，"异步模式"甚至是唯一的模式，因为执行环境是单线程的，如果允许同步执行所有http请求，服务器性能会急剧下降，很快就会失去响应。

本文总结了"异步模式"编程的4种方法，理解它们可以让你写出结构更合理、性能更出色、维护更方便的Javascript程序。

一、回调函数

这是异步编程最基本的方法。

假定有两个函数f1和f2，后者等待前者的执行结果。

　　f1();

　　f2();

如果f1是一个很耗时的任务，可以考虑改写f1，把f2写成f1的回调函数。

　　function f1(callback){

　　　　setTimeout(function () {

　　　　　　// f1的任务代码

　　　　　　callback();

　　　　}, 1000);

　　}

执行代码就变成下面这样：

　　f1(f2);

采用这种方式，我们把同步操作变成了异步操作，f1不会堵塞程序运行，相当于先执行程序的主要逻辑，将耗时的操作推迟执行。

回调函数的优点是简单、容易理解和部署，缺点是不利于代码的阅读和维护，各个部分之间高度耦合（Coupling），流程会很混乱，而且每个任务只能指定一个回调函数。

二、事件监听

另一种思路是采用事件驱动模式。任务的执行不取决于代码的顺序，而取决于某个事件是否发生。

还是以f1和f2为例。首先，为f1绑定一个事件（这里采用的jQuery的写法）。

　　f1.on('done', f2);

上面这行代码的意思是，当f1发生done事件，就执行f2。然后，对f1进行改写：

　　function f1(){

　　　　setTimeout(function () {

　　　　　　// f1的任务代码

　　　　　　f1.trigger('done');

　　　　}, 1000);

　　}

f1.trigger('done')表示，执行完成后，立即触发done事件，从而开始执行f2。

这种方法的优点是比较容易理解，可以绑定多个事件，每个事件可以指定多个回调函数，而且可以"去耦合"（Decoupling），有利于实现模块化。缺点是整个程序都要变成事件驱动型，运行流程会变得很不清晰。

三、发布/订阅

上一节的"事件"，完全可以理解成"信号"。

我们假定，存在一个"信号中心"，某个任务执行完成，就向信号中心"发布"（publish）一个信号，其他任务可以向信号中心"订阅"（subscribe）这个信号，从而知道什么时候自己可以开始执行。这就叫做"发布/订阅模式"（publish-subscribe pattern），又称"观察者模式"（observer pattern）。

这个模式有多种实现，下面采用的是Ben Alman的Tiny Pub/Sub，这是jQuery的一个插件。

首先，f2向"信号中心"jQuery订阅"done"信号。

　　jQuery.subscribe("done", f2);

然后，f1进行如下改写：

　　function f1(){

　　　　setTimeout(function () {

　　　　　　// f1的任务代码

　　　　　　jQuery.publish("done");

　　　　}, 1000);

　　}

jQuery.publish("done")的意思是，f1执行完成后，向"信号中心"jQuery发布"done"信号，从而引发f2的执行。

此外，f2完成执行后，也可以取消订阅（unsubscribe）。

　　jQuery.unsubscribe("done", f2);

这种方法的性质与"事件监听"类似，但是明显优于后者。因为我们可以通过查看"消息中心"，了解存在多少信号、每个信号有多少订阅者，从而监控程序的运行。

四、Promises对象

Promises对象是CommonJS工作组提出的一种规范，目的是为异步编程提供统一接口。

简单说，它的思想是，每一个异步任务返回一个Promise对象，该对象有一个then方法，允许指定回调函数。比如，f1的回调函数f2,可以写成：

　　f1().then(f2);

f1要进行如下改写（这里使用的是jQuery的实现）：

　　function f1(){

　　　　var dfd = $.Deferred();

　　　　setTimeout(function () {

　　　　　　// f1的任务代码

　　　　　　dfd.resolve();

　　　　}, 500);

　　　　return dfd.promise;

　　}

这样写的优点在于，回调函数变成了链式写法，程序的流程可以看得很清楚，而且有一整套的配套方法，可以实现许多强大的功能。

比如，指定多个回调函数：

　　f1().then(f2).then(f3);

再比如，指定发生错误时的回调函数：

　　f1().then(f2).fail(f3);

而且，它还有一个前面三种方法都没有的好处：如果一个任务已经完成，再添加回调函数，该回调函数会立即执行。所以，你不用担心是否错过了某个事件或信号。这种方法的缺点就是编写和理解，都相对比较难。

五、参考链接

　　* Asynchronous JS: Callbacks, Listeners, Control Flow Libs and Promises

（完）

文档信息

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2012年12月14日星期五

阮一峰的网络日志

奥巴马筹款网站的制作过程

Posted: 14 Dec 2012 12:19 AM PST

Kyle Rush是一个网站工程师。

2011年6月，他加入BarackObama.com，负责设计2012美国大选的奥巴马官网。

（图为2011年6月的奥巴马官网）

除了宣传，官网的主要目的就是筹款。

上一次大选，奥巴马筹到了6.9亿美元。这是一个很大的数字，但由于过去4年美国经济一直没有起色，本次大选势必要投入更多的资金，团队内部估计资金需求将达到创纪录的10亿美元。

一个筹集10亿美元的网站，历史上从来没有过。Kyle Rush不知道自己能否做到，但是他很清楚，如果筹不到钱，奥巴马没法赢得大选。

2012年美国大选现在已经结束了，奥巴马有惊无险地击败了罗姆尼。他最终筹到了11亿美元，成为历史上筹款金额最高（也是花钱最多）的总统候选人。（排在第二位的就是罗姆尼，他也筹到了10亿美元。）

这11亿美元之中，线下筹集了4.1亿，线上筹集了6.9亿。单单BarackObama.com一个网站，就创造了2.5亿美元的捐款。

在6个月的时间里，BarackObama.com共有

　　* 17,807,917个访问者，81,548,259次页面访问

　　* 4,276,463次捐款

　　* 捐款转化率24%（每四个访问者，就有一人会捐款）

这样辉煌的成绩，是如何取得的？

制作一个超大流量的、体验良好的、能够说服人们捐款、并能安全快速处理这些捐款的网站、绝非易事。

最近，Kyle Rush写了一篇文章，披露了许多内幕，从技术角度总结了BarackObama.com的制作心得。下面，我们就来看看奥巴马的技术团队是怎么做到的。

（图为2012年5月的奥巴马官网）

网站的制作班子，从2011年下半开始组建，Kyle Rush是第一个加入的前端工程师，负责网页的外观和用户体验。

一开始，网站放在团队自购的服务器上，运行和捐款都还算平稳。但是，随着竞争不断加剧，局势变得令人担忧了。到了2012年5月，罗姆尼当月的筹款金额第一次超过了奥巴马。

竞选总部决定，网站必须改版，尽一切可能争取捐款。于是，技术团队开始大规模的扩充，全职的前端工程师从1个人扩充到了14个人，其中6人专门负责制作筹款页面。

技术团队做出的第一个决定是，使用静态网站生成器Jekyll，用静态网页取代动态网页，加快网页打开速度。网站的打开应该越快越好。有研究称，打开速度每慢100毫秒，Amazon的销售额就下降1%。

第二个决定是，将全部网页放上CDN，使用的服务商是Akamai。它是世界最大的CDN供应商，共部署了50000多台服务器，美国各地都能获得理想的访问速度。奥巴马芝加哥竞选总部，可以在20毫秒内载入官网的HTML网页。

第三个决定是，将捐款的后台做成API调用。这是因为有23%的访问者使用移动设备，所以必须部署多个前端（Web端和移动端）。使用API，可以让不同前端以相同方式与后台通信，彼此之间用JSON格式传递信息。

第四个决定是，后台用PHP语言开发，放在Amazon的EC2平台上。

第五个决定是，为了避免宕机，开发两个后台。一旦一个系统停止工作，立刻自动切换到另一个。这点很重要，因为宕机不仅影响士气，而且经济损失巨大。因为捐款每分钟都在涌入，最高记录是一小时300万美元，你不能让它停下来。

新网站初步完成后，使用webpagetest.org进行测试，结果令人鼓舞。

原版页面4秒钟后还没载入，新版只用1秒就可以看到。整个平台的访问速度上升了60%，捐款转化率增加了14%。

接下来，就是微调页面的各种细节，一共进行了240次a/b测试，也就是说，至少迭代了240个版本。

调整后的页面，视觉效果和用户体验都有了巨大的提升（点击看大图），捐款转化率因此又提高了49%。。

随着奥巴马的当选，BarackObama.com共进行了1101次前端部署。

事实证明，整个开发方案非常成功，顺利完成筹款任务，没有一分钟宕机。

Kyle Rush感到有必要总结，留下记录。除了上面的开发过程，他还提到前端团队使用的工具：版本控制Github ，a/b测试管理Optimizely，代码编译CodeKit。

Kyle Rush最后总结说：

"我百分之百肯定，这是我经历过的最好的开发环境。我们不断调整，捐款转化率的提高令人难以置信。整个团队感到无比满足。但是，最高兴的还是看到，2013年1月21日巴拉克·奥巴马依然是美国总统！"

（完）

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原文网址：http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/12/obama_fundraising_website.html
最后修改时间：2012年12月14日 19:09
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2012年12月6日星期四

阮一峰的网络日志

为什么数码相机可以拍出彩色照片？

Posted: 05 Dec 2012 11:24 PM PST

上个月（11月13日），83岁的柯达公司退休工程师布赖斯·拜尔（Bryce Bayer）去世。

一家国内杂志邀请我写纪念文章，回顾他对数码摄影的巨大贡献。

我看了一些材料，觉得这个题材很有意思，涉及数码相机的成像原理，使我对数字图像技术有了新的认识。但是，由于体例限制，杂志不允许我插入彩图。

下面，我把我的那篇文章配上图片，解释彩色数码照片是怎么拍出来的。

为了更好地理解原理，让我们从照片的起源讲起。1825年，法国人涅普斯（Joseph Nicéphore Nièpce），拍出历史上第一张照片。

他采用的感光剂是氯化银（silver chloride）。当光线照射氯化银，后者会分解成纯银和氯气，纯银在空气中很快氧化变成黑色。因此，底片颜色越深代表光线越强，颜色越浅代表光线越弱。黑白照片就是这样拍出来。

19世纪中期，人们发现，人眼的圆锥细胞对三种颜色----红、绿、蓝----特别敏感。伟大的英国物理学家麦克斯韦因此假设，红绿蓝作为基色，可以拍出彩色照片。

1861年，在麦克斯韦的指导下，人类的第一张彩色照片诞生了。

采用的方法是在镜头前，分别用红丝带、绿丝带、蓝丝带过滤光线，曝光形成三张底片，然后用三部放映机向同一处投影这三张底片，每部放映机的镜头前都拧上对应颜色的镜头，它们的合成效果就是一张彩照。

真正意义上的彩色胶卷，1933年诞生于柯达公司，底片之上依次有三个感光层，分别对红、绿、蓝三种颜色进行曝光，最后叠加形成一张彩色底片。

二战后，计算机诞生，科学家发现图像可以用数字形式表示。如果将光信号转变成电信号，就可以直接拍出数码照片。这意味着，照相机不再需要胶卷，而是需要一个图像传感器（image sensor）。

图像传感器将光线转化成电流，光线越亮，电流的数值就越大；光线越暗，电流的数值就越小。所以，如果用0到255的范围，表示光线的亮度，最亮的光线是白光，数值是十六进制的FF，最暗的光线是黑光（没有光），数值是十六进制的00。

图像传感器的表面，分成若干个捕捉点，每个点都会产生一个数值，表示该点感受到的光线亮度，这就叫做"像素"。像素越多，图像细节就越丰富。如果一台相机的像素是1600x1200，就说明图像传感器横向有1600个捕捉点，纵向有1200个，合计192万个。

但是，图像传感器有一个很严重的缺陷：它只能感受光的强弱，无法感受光的波长。由于光的颜色由波长决定，所以图像传播器无法记录颜色，也就是说，它只能拍黑白照片，这肯定是不能接受的。

10.

一种解决方案是照相机内置三个图像传感器，分别记录红、绿、蓝三种颜色，然后再将这三个值合并。这种方法能产生最准确的颜色信息，但是成本太高，无法投入实用。

11.

1974年，柯达公司的工程师布赖斯·拜尔提出了一个全新方案，只用一块图像传感器，就解决了颜色的识别。他的做法是在图像传感器前面，设置一个滤光层（Color filter array），上面布满了滤光点，与下层的像素一一对应。也就是说，如果传感器是1600x1200像素，那么它的上层就有1600x1200个滤光点。

12.

每个滤光点只能通过红、绿、蓝之中的一种颜色，这意味着在它下层的像素点只可能有四种颜色：红、绿、蓝、黑（表示没有任何光通过）。

13.

不同颜色的滤光点的排列是有规律的：每个绿点的四周，分布着2个红点、2个蓝点、4个绿点。这意味着，整体上，绿点的数量是其他两种颜色点的两倍。这是因为研究显示人眼对绿色最敏感，所以滤光层的绿点最多。

14.

接下来的问题就是，如果一个像素只可能有四种颜色，那么怎么能拍出彩色照片呢？这就是布赖斯·拜尔聪明的地方，前面说了，每个滤光点周围有规律地分布其他颜色的滤光点，那么就有可能结合它们的值，判断出光线本来的颜色。以黄光为例，它由红光和绿光混合而成，那么通过滤光层以后，红点和绿点下面的像素都会有值，但是蓝点下面的像素没有值，因此看一个像素周围的颜色分布----有红色和绿色，但是没有蓝色----就可以推测出来这个像素点的本来颜色应该是黄色。

15.