DSL領域特定語言初探

轉自:http://developer.51cto.com/art/200812/101918.htm

所謂DSL領域?qū)S谜Z言(domain specific language / DSL),其基本思想是“求專不求全”挽懦,不像通用目的語言那樣目標范圍涵蓋一切軟件問題,而是專門針對某一特定問題的計算機語言渔嚷。DSL之于程序員正如伽南地之于以色列人,是最初也是最終的夢想窒朋。幾乎自計算機發(fā)明伊始,人們就開始談論DSL使用DSL了唧取。而前幾年隨著被譽為“Web開發(fā)領域?qū)S谜Z言”的Ruby on Rails迅速走紅枫弟,DSL又一次成為人們討論的熱點話題伊履。很多人都認為群凶,DSL將會是軟件業(yè)的“next big thing”。然而隨著DSL的日益流行毅弧,圍繞著DSL出現(xiàn)了很多質(zhì)疑和誤解超全,比如下面這幾個:

DSL的目標受眾是非程序員,業(yè)務員或者最終用戶

在很多人的心中,DSL等同于“非程序員的編程語言”(programminglanguage for non-programmers)财异,因此DSL的最終受眾應該是非程序員,一切不直接被最終用戶使用的DSL都不是真正的DSL疫鹊,僅僅是另一種使代碼看起來不像代碼的無聊技巧。

這是一個很有趣的觀點,事實上在計算編程語言發(fā)展的歷史上,的的確確出現(xiàn)過“非程序員的編程語言”萌焰,而且還非常有名撼玄,它們就是FORTRAN掌猛,COBOL這些第一代高級語言竹海。在當時的那個時代,計算機的主要目的是科學計算坏瞄,而程序員則是專指那些擺弄開關狮崩,繼電器,紙帶以及匯編語言的geek們坦敌。而計算機的主要受益者非程序員——也就是那些學者和研究員——不得不委托這些人幫助它們完成從數(shù)學公式到機器指令的轉換蘸炸。于是第一代高級語言的主要目的是縮短計算公式和可執(zhí)行的代碼之間的差距(比如Fortran),或者是簡化信息管理員的日常工作(比如COBOL)。有趣的是,恰恰是這些當年的“非程序員”把軟件開發(fā)發(fā)展成了一門正當且頗為體面的職業(yè)。

其實當年的“非程序員的編程語言”與今日的DSL境況頗為相似纤勒,所不同的是恐仑,當代企業(yè)級信息系統(tǒng)更為復雜孤钦,所關注的焦點逐漸從計算轉移到數(shù)據(jù)上,業(yè)務領域和計算機的物理過程也不再具有簡單直接的對應關系了。而且隨著社會分工細化,就算是通過DSL贮匕,我們?nèi)匀徊惶赡馨涯切┮鹿诔腍R們隙疚,銷售們伶丐,部門經(jīng)理們統(tǒng)統(tǒng)拉下水變成新新程序員录别。

我仍然要承認组题,以最終用戶為目標受眾的DSL是一個很引人側目很有意思的主意赵讯,但是在相當長的一段時間內(nèi)都是不太現(xiàn)實的。或許我們需要新的方法(比如精益)來協(xié)調(diào)IT部門和業(yè)務部門莫秆,或許我們需要全新的軟件工程理論,或者某些非常具有獨創(chuàng)性的工作方式。誰知道呢摇展,預言未來總是吃力而不討好的砸狞,但我覺得在目前情況下,簡單把DSL的受眾限制在非程序員报账,業(yè)務員或最終用戶上冠蒋,是值得商榷的抖剿。

DSL = 整潔的代碼

這種觀點與前面的觀點正好相反缩宜,把DSL完全當作程序員的游戲宋梧,把一切能將代碼寫得整齊好看的技巧都歸結為DSL殉农。

雖然從形式上看DSL和“整潔的代碼”都具有簡潔清晰的特征杭跪,但并不能因此將簡單將兩者草率地歸為等同涧尿。從概念上說系奉,程序的編寫過程就是把業(yè)務領域中的問題通過代碼或者程序模型表達出來:

由于計算機的程序模型較為單一(歸根結底都是運算和存儲),就算是在面向?qū)ο蠹夹g成為主流的今天姑廉,通常情況下缺亮,計算機程序不太可能做到與業(yè)務領域中的概念一致,或者具有某些直覺的對應桥言。 也這正是因為這樣萌踱,軟件的修改和可維護性并沒有想象中的容易。我們必須不斷地將業(yè)務領域中的概念轉換成相應的代碼模型号阿,然后再進行修改并鸵。這種間接性直接造成了軟件的復雜度。

而DSL的主要目的就是要消除這樣的復雜度(或者說倦西,以構造DSL的復雜度代替這種復雜度)能真,DSL就要是要以貼近業(yè)務領域的方式來構造軟件。因此扰柠,DSL的簡潔性往往是一種思維上的簡潔性粉铐,使我們不用費太多的氣力就能看懂代碼所對應的業(yè)務含義。

從這里我們可以看出DSL和“整潔的代碼”的根本不同卤档,“整潔的代碼”只是泛泛的要求代碼簡潔易懂蝙泼,而不太在意是否貼近業(yè)務領域。比如對于一個J2EE開發(fā)者來說劝枣,DAO汤踏,DTO,F(xiàn)ormBean舔腾,Action已經(jīng)足夠清晰了溪胶,但是這卻跟DSL沾不上一絲的關聯(lián)。DSL更注重強調(diào)使用業(yè)務詞匯稳诚,盡可能貼近業(yè)務模型來編寫代碼哗脖,使業(yè)務模型和程序模型之間具有簡潔的對應關系。

因此我們不能將DSL等同于“整潔的代碼”扳还,只能說DSL是一種“整潔的代碼”而已才避。

DSL必須以文本代碼的形式出現(xiàn)

Domain Specified Language顧名思義,是一種語言氨距,因此DSL一定是文本代碼形式出現(xiàn)的桑逝,不是通過文本代碼描述的就不是DSL。

我們之所以偏愛使用文本代碼俏让,主要是由于文本代碼易于修改且修改效率極高楞遏。多年來軟件工程實踐表明文本代碼是最有效率的編輯形式茬暇。但是對于DSL,問題則有些不同橱健。

正如我們前文所說過的而钞,DSL首要的目的沙廉,是使程序盡可能地接近業(yè)務領域中的問題拘荡,從而消除不必要的間接性和復雜性。對于大多數(shù)業(yè)務領域而言撬陵,文本代碼的形式一經(jīng)足夠好了珊皿,我們可以很容易通過特定格式的文本,描述業(yè)務領域中的問題巨税。然后也確實存在著一些較為特殊的領域蟋定,在這些領域中,文本代碼并不是最佳的表現(xiàn)形式草添。為了更好的貼近業(yè)務領域中的概念驶兜,我們可能回選擇使用一些圖形化的DSL。比如時下頗為流行的一個DSM(Domain Specific Modeling)工具GEMS(Generic Eclipse Modeling System)中就大量地使用了不同的圖形化的DSL來表述系統(tǒng)的各個不同側面远寸。所以我們并不能簡單的把DSL局限在文本形式上面抄淑。

DSL的語法應該盡可能地接近英語或者其他自然語言

由于大多數(shù)DSL是描述性的,因此我們應該盡可能地讓DSL接近日常使用的英語或者其他自然語言驰后,這樣可以增強DSL的表現(xiàn)能力肆资。

業(yè)務自然語言(Business Nature Language)是DSL的一個重要分支。它的產(chǎn)生是基于這樣的一些事實:對于大多數(shù)企業(yè)應用而言灶芝,使用一些類似自然語言的語法和結構構造DSL是不錯的選擇郑原;通過業(yè)務自然語言,可以推動和促進業(yè)務人員和程序員之間的溝通夜涕;類自然語言的DSL相較其他形式的DSL重用起來較為容易犯犁。正是由于上述這些特點,BNL類DSL在DSL的實踐中是最流行的女器。我個人就曾在三個不同的項目里實現(xiàn)了針對不同領域的BNL類DSL酸役,我甚至在Smalltalk語法的基礎上修改提煉,得到了一種具有通用語法表達的腳本語言晓避。利用它可以方便地構造DSL簇捍。

雖然BNL是我實踐得最多也是最為喜愛的一種DSL形式,通過前文的分析俏拱,我們?nèi)匀徊荒馨阉斪魑ㄒ坏腄SL形式暑塑。我們必須時刻謹記,DSL的首要目的锅必,是使程序盡可能地接近業(yè)務領域中的問題事格,從而消除不必要的間接性和復雜性惕艳。合理且恰當?shù)剡x擇語法形式永遠是構造DSL的重中之重。

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