读书笔记：Visual Studio DSL工具特定领域开发指南

　　微软在VS2005SDK中开始提供了DSL，也出了一本专门写Visual Studio DSL的书籍，这本书较为详细的介绍了一下DSL的内容，在目前DSL书籍较少的环境下，有这么一本书可以参考还是不错的。

　　我几年前就看过了这本书了，由于最近开始考虑给OpenExpressApp增加模型驱动开发的建模支持OpenMetaEdit，所以又重新看了一下，现在把书中一些非Visual Studio特有的知识摘录如下，对DSL感兴趣的可以学习下。

特定领域开发是通过设计一种用于特定目的的语言，使软件开发中遇到的大多数问题更容易解决。

如果仅适用通用编程语言，则每次只能解决一个问题，但如果应用特定领域开发方法设计并实现一些特殊语言，每个特殊语言可以高效地解决一类相似的问题

特定领域语言可以使文本语言，也可以是图形语言。

图形语言不只是图表，否则使用Visio之类的画图软件就行了，它实际上是要创建模型，这个模型要能够从概念上描绘你正在创建的系统，并对其内容进行图表化的表示。一个模型可以同时由多个图表来表示，每个图表表示模型的某个方面

文本语言用户输入，可以快速的打字。

文本语言的优势在于可以进行比较和合并，而图形表达式可以更容易的看出内容之间的关联。

相对来说，文本语言比图形复杂


特定领域开发时一种用于解决重复发生的问题的方法。对于问题的每次发生，就用这个特殊语言建立模型或表达式，然后把模型插入到解决方案中的固定部分。解决方案中的固定部分采用传统的设计、编码和测试技术实现，根据药解决问题的规模和种类，固定部分可以是框架、平台、解释器或API。固定部分确立了构成问题域的结构模式，同时也提供了可扩展性，从而可用到多个解决方案中。

软件开发过程定制

找出所有问题中的固定部分，并把这些固定部分放在通用架构或平台中

找出所有问题的变化部分，并设计一种DSL，DSL的表达式或模型可以给出问题的一个解决方案

DSL应用的优点

特定领域语言的定义：

特定领域语言是针对小的问题领域而定制的语言，它使用该领域特有的术语对问题进行描述和验证

特定领域开发与许多其他作者和机构的创造密切相关，一下列出了其中一部分：

模型驱动开发 MDA

面向语言编程 LOP

语言工作平台 Language Workbenches

特定领域建模 DSM

产生式编程 Generative Rrogramming

意图软件 Intentional Software

软件工厂 SOftware Factories

表示结构的规范：结构容器、隔间、连接线、重数、端口

表示行为的规范：生命线和箭头、箭头、泳道、小人

图形DSL有几个重要内容必须要定义：符号、域模型（域类和关系、约束）、生成、序列化和工具集成

DSL工具采用自举的方式由DSL定义生成，系统的核心是那些自动生成的代码，并通过手写代码对其进行功能扩展

对于大多数情况，DSL主要是对通用框架参数化的途径

为了降低风险，我们并不是马上就从头开始开发框架及其DSL，而是从现有的可以在某些应用中使用的代码开始，逐步的对其进行参数化，逐步的发现那些在不同应用中变化的部分，然后使这些部分依赖于DSL

自上而下的方法倾向于快速建立一个完整且自包含的模型，具有更长远的考虑，有助于保证结构的一致性。但是从另一方面看，这种方法容易导致在概念层设计出很复杂的模型，并且该模型难于实现。因此在实际应用中，将自上而下和自下而上两种方法交替使用会更有效。采用渐进的方式可以避免早期投入过大风险，但是需要定期进行一致性检查

采用DSL的一个作用就是，使工作更贴近于客户的理解，而不是实现本身

表示层和底层模型相互分离的设计，使得DSL编写者可以在不改动模型的情况下，合理改变域模型的表示方式。在DSL保存时产生两个文件，一个文件包括域类和关系的实例，以及它们的属性信息，另一个文件则包含用于图形化显示的布局信息

当要生成大量的代码时，用运行时参数化的通用代码替代部分代码会更有好处

由DSL驱动的应用程序：生成式应用，解释式应用。在某些情况下，系统可能需要从生成式框架演变到解释方式框架，以增强更多的运行时灵活性

一个DSL实现的结构主要分为三层：编译好的框架，由DSL定义生成的代码，以及自动以代码



Microsoft.VisualStudio.Modeling:域模型框架时整个系统的核心，负责管理模型的元素和连接，也就是域类和域关系的实例。

Modeling.Disgrams:设计界面框架建立在域模型框架之上，它负责处理图形符号的显示，包括处理图表、图形、连接器和装饰等元素在设计界面上的显示

Modeling.Validation:验证框架负责执行关于模型元素和连接的验证方法，如果验证失败，它还要负责创建错误对象。它与Shell框架交互，把错误信息显示到Visual Studio的错误窗口

Modeling.TextTemplation:模板引擎负责执行文本模板来生成代码或其他的工件。模板引擎室一个独立的组件，用于执行来自非DSL的模板输入

Modeling.Shell：建模用的Shell负责管理将涉及器集成到Visual Studio中，例如处理工具窗口和菜单名利，以及文件的打开和关闭等

每一个DSL的核心都是一个域模型，它定义了这一预言所代表的各种概念，这些概念的属性，以及它们之间的关系

形状：集合形状、隔间形状、图像形状、端口、泳道

选择硬约束还是软约束

硬约束指的是工具从不让用户违反的那些约束，例如在一个形状元素的“宽度”字段中，只允许有效地数字

软约束是指用户在有时可以违反，而有时有不能违反的那些约束，例如模型中所有的元素都要有唯一的名字

大多数约束的计算量都不小，用户并不是在任何时候都一直需要正确的模型

将重数的最大值作为硬约束，而把最小值作为软约束

当使用DSL工具在概念层建模时，经验证明，一个有用的做法是实用字符串作为基本属性类型，然后用一组软约束检验属性的值符合更为严格的类型集

单独使用硬约束不会带来最佳的用户体验，因为硬约束只是不让用户及逆行那个任何违反规则的操作，而不是引导用户的使用体验

DSL的一个最重要的应用是用来生产简单的文本形式的工件，例如源代码、数据库脚本，或者是另一个DSL的持久化表示

目前DSL工具并不提供对同步的直接支持，这是因为除了少数DSL，同步的复杂程度通常超过了其带来的收益。

设计DSL

识别可变性与发现DSL：DSL是用你的框架具体的实现你的体系架构模式中可变的部分

开发领域模型捕获可变性

定义标记：在适当的地方使用常见标记法或与标记法相关的约定

开发验证的约束：识别树形之间的依赖性，认出快照中的强制或禁止的循环

开发并演进框架：理解你的DSL针对的代码体系结构，并在框架中编写它

测试DSL：包括验证的约束与规则、生成器与命令、以及生成的代码

演化和移植DSL：确保旧的模型在新版本的DSL中能够使用

识别好的DSL：范围、最小性、常见标记法，适度的冗余，合理的使用句法空间，使用用户术语

特殊树是自顶下下考虑及捕获变化的一种技术。

这棵树概念上包括需求文档的每一个特征，其中有些特征可能最终也是不可选的。

特征树是针对需求而不是设计的，每个特征描述了系统中的一些客户可见的东西。许多变动时关于设计抉择的变化，而不是需求变更，例如在某处使用list代替array，这些变化不包含在特征树中

特征树不只包括最终用户的可见特征，当你设计某些类似通用向导构建器的东西是，你的客户是调用你的子系统的开发者，特征是那些在你的API中对他们是可见的行为

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