实现DSL的几个例子

所谓DSL就是能描述语言的语言,一般某些领域都有自己的专有术语,用这些术语来交流比一般的通用的语言更流畅,比如象棋的“平五进八”,这种走棋的表达比自然语言更快,DSL就是把这种领域的语言翻译成“自然语言”的模型。一般有内部和外部之分,内部指领域语言嵌入在自然语言中用自然语言表达,相当于从“古文”中进化出“普通话”的过程;外部则指全新的语言,比如Java, C等,是一个全新的描述模型,创造起来比内部要复杂。举几个例子容易明白,下面几个是内部的DSL。

  • 使用连贯接口
  • 这是”The productive Programmer”中的例子,要描述的领域是“食谱”。比如“recipe.add 200.grams.of Flour”。

    class Numeric
      def gram
       self
      end
    
      alias_method :grams, :gram
    end

    Ruby可以打开一个存在的类向其中添加方法,所以可以写出200.grams这种有点恶心的句子,而且ruby中方法可以不加括号(),光这点用Java实现就够呛。不过用method chain会使用很多点点点,有点像人没有进化完全而留下点阑尾…

    这种open class的做法在其他语言中也可以遇到。Javascript中是直接修改类的prototype,Objective-C中也可以,比如扩展NSString使其可以转化为Json格式。但是Open class也有问题,因为Open class直接修改了原来的类,这会蔓延到整个类型系统,违反了模块化和封装的原则,所以这个修改最后只在某个范围内有效。

  • 下面这个例子来自”Programming Scala Tackle Multi-Core Complexity on the Java Virtual Machine”,要描述的领域为“时间”,比如“2 days ago”。
  • object App
    {
      def main(args : Array[String]) : Unit =
      {
        implicit def convertInt2DateHelper(number: Int) = new DateHelper(number)
    	val ago = "ago"
    	val from_now = "from_now"
    	val past = 2 days ago
    	val appointment = 5 days from_now
    	println(past)
    	println(appointment)
      }
    
    	import java.util._
    	class DateHelper(number: Int) {
    		def days(when: String) : Date = {
    			var date = Calendar.getInstance()
    			when match {
    				case "ago" => date.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, -number)
    				case "from_now" => date.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, number)
    				case _ => date
    			}
    			date.getTime()
    		}
      	}
    }

    这里面当Scala遇到Int类型的2时,会自动的选择implicit的方法把这个整数转换为DateHelper类,不清楚这是语言的功能还是VM的特征,这里并没有扩展Int类型:加上days的方法。Scala有个Traits的功能,倒是可以扩展类,暂时不大清楚。

  • 计算器
  • 这里有讲到:面向 Java 开发人员的 Scala 指南: 构建计算器,第 1 部分 解决如何计算如((5 * 10) + 7)这样的表达式。这倒是一个DSL的好例子,不过文章最后把核心问题交给了Becker-Naur Form(BNF),这就有点走向外部DSL的,这么简单的表达式也很难搞,看来内部DSL不能描述复杂的语法结构,高级一点的又得求助于语法解析器。

    • 小黑

      fan老师 哪来的时间研究这些啊 supporter不忙嘛