Interne dsl
- 1. Intern? dom¨¦novo-?pecick? jazyk Intern? dom¨¦novo-?pecick? jazyk (DSL) je z¨¢visl? od zvolen¨¦ho hostite?- sk¨¦ho programovacieho jazyka vyu?¨ªvaj¨²c jeho syntax. Tvorba intern¨¦ho DSL je jednoduch?ia oproti extern¨¦mu DSL, preto?e sa vyu?¨ªva funkcionalita a syntax hostite?sk¨¦ho programovacieho jazyka (zvy?ajne GPL). Autor inter- n¨¦ho DSL nepotrebuje ma? znalosti o bezkontextov?ch gramatik¨¢ch, spra- covan¨ª jazyka a ani nemus¨ª ma? ?peci¨¢lne n¨¢stroje ako v pr¨ªpade jazyko- v?ch prostred¨ª. V¡èaka vyu?itiu hostite?sk¨¦ho jazyka, pri pr¨¢ci s vytvoren?m DSL m??eme pou?¨ªva? v?etky n¨¢stroje IDE ur?en¨¦ho pre zvolen? hostite?sk? jazyk. T?m sa zna?ne zjednodu?uje pr¨¢ca s DSL pomocou u? existuj¨²cich n¨¢strojov, ktor¨¦ s¨² program¨¢torovi dobre zn¨¢me, a t?m sa zni?uj¨² n¨¢klady potrebn¨¦ k vytvoreniu nov¨¦ho DSL. Naviazanos? na hostite?sk? jazyk m¨¢ aj svoje nev?hody. Ve?kou nev?- hodou je, ?e vytvoren? intern? DSL je obmedzen? syntaxou hostite?sk¨¦ho jazyka. Program v DSL mus¨ª zodpoveda? ur?enej ?trukt¨²re programu, pra- vidl¨¢m a obmedzeniam. T?m kles¨¢ exibilita intern¨¦ho DSL a redukuj¨² sa v?hody pou?itia DSL. Na intern? DSL m??eme pozera? ako na ak¨²si nadstavbu nad hostite?- sk?m jazykom (Obr. 1). Ke¡è?e hranica medzi intern?m DSL a ?tandardn?m API kni?nice, ?i programov?m r¨¢mcom je tenk¨¢, pri n¨¢vrhu a implement¨¢cii intern¨¦ho DSL jazyka je mo?n¨¦ vyu?i? viacero vzorov. Pomocou t?chto vzorov je mo?n¨¦ dosiahnu?, aby sp?sob tvorby a z¨¢pisu programu viac pripom¨ªnal prirodzen? jazyk odstr¨¢nen¨ªm nadbyto?nej syntaxe nes¨²visiacej s dom¨¦nou a tak zlep?oval celkov¨² ?itate?nos? zdrojov¨¦ho textu. hostite?sk? jazyk API DSL Obr. 1: Architekt¨²ra intern¨¦ho DSL Expression Builder Spom¨ªnan¨¦ vzory ovplyv?uj¨² rozhranie intern¨¦ho DSL, pomocou ktor¨¦ho je mo?n¨¦ tvori? program (vety) v tomto jazyku. Toto rozhranie sa naz?va kon- ?truktor v?razov (angl. Expression Builder). Ke¡è?e ka?d? vzor m¨¢ svoje 1
- 2. ?pecik¨¢, na z¨¢klade zvolen¨¦ho vzoru sa l¨ª?i aj rozhranie kon?truktora v?ra- zov. Rozdiel medzi jednotliv?mi vzormi je uk¨¢zan? na pr¨ªkladoch, kde ako jazyk v?eobecn¨¦ho pou?itia bola pou?it¨¢ Java. Pre porovnanie je najprv uveden? pr¨ªklad, na ktorom je ilustrovan? z¨¢pis pou?it¨ªm norm¨¢lneho API (Zdroj. text 1). Pr¨ªklad predstavuje intern? DSL pre den¨ªciu ?tudenta a jeho vlastnosti. Address a = new Address ( Letn¨¢ 9 , Ko?ice ) ; Subject s1 = new Subject ( Language?oriented programming , 2 , 6 ) ; Subject s2 = new Subject ( Domain?s p e c i f i c languages , 3 , 0 ) ; return new Student ( J¨¢n , Zelen? , a , s1 ) ; Listing 1: Pou?itie norm¨¢lneho API Method Chaining V pr¨ªpade pou?itia vzoru zre?azenia met¨®d (angl. Method Chaining) je sp?- sob z¨¢pisu odli?n? (Zdroj. text 2). Met¨®dy rozhrania intern¨¦ho DSL, ktor?ch funkciou je nastavova? jednotliv¨¦ vlastnosti tried, pou?¨ªvaj¨² ako n¨¢vratov¨² hodnotu samotn? objekt. To umo??uje nastavi? viacero vlastnost¨ª pou?it¨ªm met¨®d rozhrania v r¨¢mci jedn¨¦ho v?razu. Probl¨¦m pri pou?it¨ª zre?azenia me- t¨®d je ch?baj¨²ca inform¨¢cia, kedy sa m¨¢ vytv¨¢ran? objekt Subject prirada? objektu Student. Mo?n?m rie?en¨ªm je pridanie met¨®dy save() do rozhrania kon?truktora v?razov, ktorej ¨²lohou bude realizova? toto priradenie. Av?ak pridan¨ªm tejto met¨®dy sa naru?¨ª n¨¢vrh rozhrania nadbyto?nou syntaxou, ktor¨¢ nes¨²vis¨ª s dom¨¦nou. student () . firstname ( J¨¢n ) . surname ( Zelen? ) . address () . s t r e e t ( Letn¨¢ 9 ) . c i t y ( Ko?ice ) . subject () . name( Language?oriented programming ) . grade (2) . subject () . name( Domain?s p e c i f i c languages ) . grade (3) . end ( ) ; Listing 2: Pou?itie vzoru zre?azenia met¨®d 2
- 3. Function Sequence ?al?¨ªm vzorom je postupnos? funkci¨ª (angl. Function Sequence). Na rozdiel od zre?azenia met¨®d, kde s¨² met¨®dy navrhnut¨¦ tak, aby bolo mo?n¨¦ pou?i? ?pecick? z¨¢pis programu, je postupnos? funkci¨ª tradi?n?m volan¨ªm jednot- liv?ch met¨®d zaradom nez¨¢visle na sebe (Zdroj. text 3). Ako je vidno na pr¨ªklade, pomocou odsadenia textu je mo?n¨¦ dosiahnu? podobn¨² ?itate?nos? ako pri zre?azen¨ª met¨®d. Hlavnou nev?hodou tohto vzoru je, ?e pri vola- niach met¨®d nie je jasn? kontext volania. V pr¨ªpade volania met¨®dy grade() nie je implicitne jasn¨¦, vlastnos? ktor¨¦ho objektu Subject sa m¨¢ nastavi?. Kontext m??e by? vyjadren? pou?it¨ªm ?lenskej premennej currentSubject. Kv?li nutnosti pou?itia kontextov?ch premenn?ch je pou?it¨ªm tohto vzoru zdrojov? text menej preh?adn?. student ( ) ; firstname ( J¨¢n ) ; surname ( Zelen? ) ; address ( ) ; s t r e e t ( Letn¨¢ 9 ) ; c i t y ( Ko?ice ) ; subject ( ) ; name( Language?oriented programming ) ; grade ( 2 ) ; c r e d i t s ( 6 ) ; subject ( ) ; name( Domain?s p e c i f i c languages ) ; grade ( 3 ) ; Listing 3: Pou?itie vzoru postupnos? funkci¨ª Nested Function ?al?¨ªm vzorom je vnorenie funkci¨ª (angl. Nested Function), pri ktorom s¨² volania met¨®d vnoren¨¦ ako parametre volania ¡èal?ej met¨®dy (Zdroj. text 4). Z¨¢sadn?m rozdielom oproti predch¨¢dzaj¨²cim vzorom je poradie vyhod- nocovania jednotliv?ch met¨®d. Pri zre?azen¨ª met¨®d a postupnosti funkci¨ª sa met¨®dy vyhodnocuj¨² z?ava doprava , zatia??o pri vnoren?ch volaniach fun- kci¨ª sa najprv vyhodnotia parametre a a? n¨¢sledne samotn¨¢ volan¨¢ met¨®da. D?sledkom poradia vyhodnocovania jednotliv?ch met¨®d je to, ?e s¨² pr¨ªstupn¨¦ v?etky hodnoty pri vyhodnocovan¨ª poslednej met¨®dy. T?m je vyrie?en? prob- l¨¦m zre?azenia met¨®d a ch?baj¨²cej inform¨¢cie o ukon?en¨ª vytv¨¢rania objektu. Vnorenie funkci¨ª z¨¢rove? zabezpe?uje aj kontext volania met¨®d. 3
- 4. Uveden¨¦ vzory maj¨² jeden spolo?n? nedostatok. Aby bolo mo?n¨¦ pri p¨ª- san¨ª programu v internom DSL pou?i? z¨¢pis uveden? v 2,3,4, je potrebn¨¦ aby met¨®dy rozhrania kon?truktora v?razov boli glob¨¢lne (resp. statick¨¦). Z h?a- diska n¨¢vrhu softv¨¦rov?ch syst¨¦mov je pou?itie glob¨¢lnych funkci¨ª ?astokr¨¢t ne?iad¨²ce. Rie?en¨ªm je pou?itie obmedzenia vidite?nosti objektu (angl. Object Scoping) v kombin¨¢cii s in?m vzorom. Rie?enie spo?¨ªva vo vlo?en¨ª DSL prog- ramu do podtriedy, ktor¨¢ ded¨ª od triedy predstavuj¨²cej kon?truktor v?razov. Ke¡è?e kon?truktor v?razov obsahuje met¨®dy pou?¨ªvan¨¦ pri tvorbe DSL prog- ramu, pri p¨ªsan¨ª DSL programu v podtriede bude mo?n¨¦ pou?i? uveden? z¨¢pis programu. Navy?e v pr¨ªpade potreby je mo?n¨¦ prida? ¡èal?ie met¨®dy, pr¨ªpadne prekry? existuj¨²ce met¨®dy. Nev?hodou je, ?e tak¨¦to rie?enie vy?aduje princ¨ªp dedenia vo zvolenom hostite?skom GPL. Pr¨ªklad pou?itia je uveden? spolu so vzorom vnorenia funkci¨ª (Zdroj. text 5). student ( firstname ( J¨¢n ) , surname ( Zelen? ) , address ( s t r e e t ( Letn¨¢ 9 ) , c i t y ( Ko?ice ) ) , subject ( name( Language?oriented programming ) , grade (2) , c r e d i t s (6) ) , subject ( name( Domain?s p e c i f i c languages ) , grade (3) ) ) ; Listing 4: Pou?itie vzoru vnorenia funkci¨ª 4
- 5. class MyStudent : StudentBuilder { protected override void build () { student ( firstname ( J¨¢n ) , surname ( Zelen? ) , address ( s t r e e t ( Letn¨¢ 9 ) , c i t y ( Ko?ice ) ) , subject ( name( Language?oriented programming ) , grade (2) , c r e d i t s (6) ) , subject ( name( Domain?s p e c i f i c languages ) , grade (3) ) ) ; }; } Listing 5: Pou?itie vzoru vnorenia funkci¨ª s obmedzen¨ªm vidite?nosti 5