DSL 領域特定語言 迷思

2021-08-29 18:54:53 字數 2979 閱讀 1124

所謂領域專用語言(domain specific language / dsl),其基本思想是「求專不求全」,不像通用目的語言那樣目標範圍涵蓋一切軟體問題,而是專門針對某一特定問題的計算機語言。dsl之於程式設計師正如伽南地之於以色列人,是最初也是最終的夢想。幾乎自計算機發明伊始,人們就開始談論dsl使用dsl了。而前幾年隨著被譽為「web開發領域專用語言」的ruby on rails迅速走紅,dsl又一次成為人們討論的熱點話題。很多人都認為,dsl將會是軟體業的「next big thing」。然而隨著dsl的日益流行,圍繞著dsl出現了很多質疑和誤解,比如下面這幾個:

1. dsl的目標受眾是非程式設計師,業務員或者終端使用者

在很多人的心中,dsl等同於「非程式設計師的程式語言」(programminglanguage for non-programmers),因此dsl的最終受眾應該是非程式設計師,一切不直接被終端使用者使用的dsl都不是真正的dsl,僅僅是另一種使**看起來不像**的無聊技巧。

這是乙個很有趣的觀點,事實上在計算程式語言發展的歷史上,的的確確出現過「非程式設計師的程式語言」,而且還非常有名,它們就是fortran,cobol這些第一代高階語言。在當時的那個時代,計算機的主要目的是科學計算,而程式設計師則是專指那些擺弄開關,繼電器,紙帶以及組合語言的geek們。而計算機的主要受益者非程式設計師——也就是那些學者和研究員——不得不委託這些人幫助它們完成從數學公式到機器指令的轉換。於是第一代高階語言的主要目的是縮短計算公式和可執行的**之間的差距(比如fortran),或者是簡化資訊管理員的日常工作(比如cobol)。有趣的是,恰恰是這些當年的「非程式設計師」把軟體開發發展成了一門正當且頗為體面的職業。

其實當年的「非程式設計師的程式語言」與今日的dsl境況頗為相似,所不同的是,當代企業級資訊系統更為複雜,所關注的焦點逐漸從計算轉移到資料上,業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係了。而且隨著社會分工細化,就算是通過dsl,我們仍然不太可能把那些衣冠楚楚的hr們,銷售們,部門經理們統統拉下水變成新新程式設計師。

我仍然要承認,以終端使用者為目標受眾的dsl是乙個很引人側目很有意思的主意,但是在相當長的一段時間內都是不太現實的。或許我們需要新的方法(比如精益)來協調it部門和業務部門,或許我們需要全新的軟體工程理論,或者某些非常具有獨創性的工作方式。誰知道呢,預言未來總是吃力而不討好的,但我覺得在目前情況下,簡單把dsl的受眾限制在非程式設計師,業務員或終端使用者上,是值得商榷的。

2.dsl = 整潔的**

這種觀點與前面的觀點正好相反,把dsl完全當作程式設計師的遊戲,把一切能將**寫得整齊好看的技巧都歸結為dsl。

雖然從形式上看dsl和「整潔的**」都具有簡潔清晰的特徵,但並不能因此將簡單將兩者草率地歸為等同。從概念上說,程式的編寫過程就是把業務領域中的問題通過**或者程式模型表達出來:

由於計算機的程式模型較為單一(歸根結底都是運算和儲存),就算是在物件導向技術成為主流的今天,通常情況下,電腦程式不太可能做到與業務領域中的概念一致,或者具有某些直覺的對應。 也這正是因為這樣,軟體的修改和可維護性並沒有想象中的容易。我們必須不斷地將業務領域中的概念轉換成相應的**模型,然後再進行修改。這種間接性直接造成了軟體的複雜度。

而dsl的主要目的就是要消除這樣的複雜度(或者說,以構造dsl的複雜度代替這種複雜度),dsl就要是要以貼近業務領域的方式來構造軟體。因此,dsl的簡潔性往往是一種思維上的簡潔性,使我們不用費太多的氣力就能看懂**所對應的業務含義。

從這裡我們可以看出dsl和「整潔的**」的根本不同,「整潔的**」只是泛泛的要求**簡潔易懂,而不太在意是否貼近業務領域。比如對於乙個j2ee開發者來說,dao,dto,formbean,action已經足夠清晰了,但是這卻跟dsl沾不上一絲的關聯。dsl更注重強調使用業務詞彙,盡可能貼近業務模型來編寫**,使業務模型和程式模型之間具有簡潔的對應關係。

因此我們不能將dsl等同於「整潔的**」,只能說dsl是一種「整潔的**」而已。

3.dsl必須以文字**的形式出現

domain specified language顧名思義,是一種語言,因此dsl一定是文字**形式出現的,不是通過文字**描述的就不是dsl。

我們之所以偏愛使用文字**,主要是由於文字**易於修改且修改效率極高。多年來軟體工程實踐表明文字**是最有效率的編輯形式。但是對於dsl,問題則有些不同。

正如我們前文所說過的,dsl首要的目的,是使程式盡可能地接近業務領域中的問題,從而消除不必要的間接性和複雜性。對於大多數業務領域而言,文字**的形式一經足夠好了,我們可以很容易通過特定格式的文字,描述業務領域中的問題。然後也確實存在著一些較為特殊的領域,在這些領域中,文字**並不是最佳的表現形式。為了更好的貼近業務領域中的概念,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乙個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來表述系統的各個不同側面。所以我們並不能簡單的把dsl侷限在文字形式上面。

4.dsl的語法應該盡可能地接近英語或者其他自然語言

由於大多數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,這樣可以增強dsl的表現能力。

業務自然語言(business nature language)是dsl的乙個重要分支。它的產生是基於這樣的一些事實:對於大多數企業應用而言,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;通過業務自然語言,可以推動和促進業務人員和程式設計師之間的溝通;類自然語言的dsl相較其他形式的dsl重用起來較為容易。正是由於上述這些特點,bnl類dsl在dsl的實踐中是最流行的。我個人就曾在三個不同的專案裡實現了針對不同領域的bnl類dsl,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指令碼語言。利用它可以方便地構造dsl。

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,我們仍然不能把它當作唯一的dsl形式。我們必須時刻謹記,dsl的首要目的,是使程式盡可能地接近業務領域中的問題,從而消除不必要的間接性和複雜性。合理且恰當地選擇語法形式永遠是構造dsl的重中之重。

Kotlin領域特定語言(DSL)

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《領域特定語言》一2 3DSL的問題

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