讀書筆記：Visual Studio DSL工具特定領域開發指南

　　微軟在VS2005SDK中開始提供了DSL，也出了一本專門寫Visual Studio DSL的書籍，這本書較為詳細的介紹了一下DSL的內容，在目前DSL書籍較少的環境下，有這麼一本書可以參考還是不錯的。

　　我幾年前就看過了這本書了，由於最近開始考慮給OpenExpressApp增加模型驅動開發的建模支援OpenMetaEdit，所以又重新看了一下，現在把書中一些非Visual Studio特有的知識摘錄如下，對DSL感興趣的可以學習下。

 

1. 特定領域開發是通過設計一種用於特定目的的語言，使軟體開發中遇到的大多數問題更容易解決。
2. 如果僅適用通用程式設計語言，則每次只能解決一個問題，但如果應用特定領域開發方法設計並實現一些特殊語言，每個特殊語言可以高效地解決一類相似的問題
3. 特定領域語言可以使文本語言，也可以是圖形語言。
   • 圖形語言不只是圖表，否則使用Visio之類的畫圖軟體就行了，它實際上是要建立模型，這個模型要能夠從概念上描繪你正在建立的系統，並對其內容進行圖表化的表示。一個模型可以同時由多個圖表來表示，每個圖表表示模型的某個方面
   • 文本語言使用者輸入，可以快速的打字。
   • 文本語言的優勢在於可以進行比較和合并，而圖形運算式可以更容易的看出內容之間的關聯。
   • 相對來說，文本語言比圖形複雜
4. 特定領域開發時一種用於解決重複發生的問題的方法。對於問題的每次發生，就用這個特殊語言建立模型或運算式，然後把模型插入到解決方案中的固定部分。解決方案中的固定部分採用傳統的設計、編碼和測試技術實現，根據藥解決問題的規模和種類，固定部分可以是架構、平台、解譯器或API。固定部分確立了構成問題域的結構模式，同時也提供了可擴充性，從而可用到多個解決方案中。
5. 軟體開發過程定製
   1. 找出所有問題中的固定部分，並把這些固定部分放在通用架構或平台中
   2. 找出所有問題的變化部分，並設計一種DSL，DSL的運算式或模型可以給出問題的一個解決方案
6. DSL應用的優點
7. 特定領域語言的定義：
   特定領域語言是針對小的問題領域而定製的語言，它使用該領域特有的術語對問題進行描述和驗證
8. 特定領域開發與許多其他作者和機構的創造密切相關，一下列出了其中一部分： 
   • 模型驅動開發 MDA
   • 面向語言編程 LOP
   • 語言工作平台 Language Workbenches
   • 特定領域建模 DSM
   • 產生式編程 Generative Rrogramming
   • 意圖軟體 Intentional Software
   • 軟體工廠 SOftware Factories
9. 表示結構的規範：結構容器、隔間、連接線、重數、連接埠
10. 表示行為的規範：生命線和箭頭、箭頭、泳道、小人
11. 圖形DSL有幾個重要內容必須要定義：符號、領域模型（域類和關係、約束）、產生、序列化和工具整合
12. DSL工具採用自舉的方式由DSL定義產生，系統的核心是那些自動產生的程式碼，並通過手寫代碼對其進行功能擴充
13. 對於大多數情況，DSL主要是對通用架構參數化的途徑
14. 為了降低風險，我們並不是馬上就從頭開始開發架構及其DSL，而是從現有的可以在某些應用中使用的代碼開始，逐步的對其進行參數化，逐步的發現那些在不同應用中變化的部分，然後使這些部分依賴於DSL
15. 自上而下的方法傾向於快速建立一個完整且自包含的模型，具有更長遠的考慮，有助於保證結構的一致性。但是從另一方面看，這種方法容易導致在概念層設計出很複雜的模型，並且該模型難於實現。因此在實際應用中，將自上而下和自下而上兩種方法交替使用會更有效。採用漸進的方式可以避免早期投入過大風險，但是需要定期進行一致性檢查
16. 採用DSL的一個作用就是，使工作更貼近於客戶的理解，而不是實現本身
17. 展示層和底層模型相互分離的設計，使得DSL編寫者可以在不改動模型的情況下，合理改變領域模型的表示方式。在DSL儲存時產生兩個檔案，一個檔案包括域類和關係的執行個體，以及它們的屬性資訊，另一個檔案則包含用於圖形化顯示的布局資訊
18. 當要產生大量的代碼時，用運行時參數化的通用代碼替代部分代碼會更有好處
19. 由DSL驅動的應用程式：產生式應用，解釋式應用。在某些情況下，系統可能需要從產生式架構演變到解釋方式架構，以增強更多的運行時靈活性
20. 一個DSL實現的結構主要分為三層：編譯好的架構，由DSL定義產生的程式碼，以及自動以代碼
    
    Microsoft.VisualStudio.Modeling:領域模型架構時整個系統的核心，負責管理模型的元素和串連，也就是域類和域關係的執行個體。
    Modeling.Disgrams:設計介面架構建立在領域模型架構之上，它負責處理圖形符號的顯示，包括處理圖表、圖形、連接器和裝飾等元素在設計介面上的顯示
    Modeling.Validation:驗證架構負責執行關於模型元素和串連的驗證方法，如果驗證失敗，它還要負責建立錯誤對象。它與Shell架構互動，把錯誤資訊顯示到Visual Studio的錯誤視窗
    Modeling.TextTemplation:模板引擎負責執行文本模板來產生代碼或其他的工件。模板引擎室一個獨立的組件，用於執行來自非DSL的模板輸入
    Modeling.Shell：建模用的Shell負責管理將涉及器整合到Visual Studio中，例如處理工具視窗和菜單名利，以及檔案的開啟和關閉等
21. 每一個DSL的核心都是一個領域模型，它定義了這一預言所代表的各種概念，這些概念的屬性，以及它們之間的關係
    
22. 形狀：集合形狀、隔間形狀、映像形狀、連接埠、泳道
    
23. 選擇硬約束還是軟約束
    • 硬約束指的是工具從不讓使用者違反的那些約束，例如在一個形狀元素的“寬度”欄位中，只允許有效地數字
    • 軟約束是指使用者在有時可以違反，而有時有不能違反的那些約束，例如模型中所有的元素都要有唯一的名字
    • 大多數約束的計算量都不小，使用者並不是在任何時候都一直需要正確的模型
    • 將重數的最大值作為硬約束，而把最小值作為軟約束
    • 當使用DSL工具在概念層建模時，經驗證明，一個有用的做法是實用字串作為基本屬性類型，然後用一組軟約束檢驗屬性的值符合更為嚴格的類型集
    • 單獨使用硬約束不會帶來最佳的使用者體驗，因為硬約束只是不讓使用者及逆行那個任何違反規則的操作，而不是引導使用者的使用體驗
      
24. DSL的一個最重要的應用是用來生產簡單的文本形式的工件，例如原始碼、資料庫指令碼，或者是另一個DSL的持久化表示
25. 目前DSL工具並不提供對同步的直接支援，這是因為除了少數DSL，同步的複雜程度通常超過了其帶來的收益。
26. 設計DSL
    1. 識別可變性與發現DSL：DSL是用你的架構具體的實現你的體系架構模式中可變的部分
    2. 開發領域模型捕獲可變性
    3. 定義標記：在適當的地方使用常見標記法或與標記法相關的約定
    4. 開發驗證的約束：識別樹形之間的依賴性，認出快照中的強制或禁止的迴圈
    5. 開發並演化架構：理解你的DSL針對的代碼體繫結構，並在架構中編寫它
    6. 測試DSL：包括驗證的約束與規則、產生器與命令、以及產生的程式碼
    7. 演化和移植DSL：確保舊的模型在新版本的DSL中能夠使用
    8. 識別好的DSL：範圍、最小性、常見標記法，適度的冗餘，合理的使用句法空間，使用使用者術語
27. 特殊樹是自頂下下考慮及捕獲變化的一種技術。
    • 這棵樹概念上包括需求文檔的每一個特徵，其中有些特徵可能最終也是不可選的。
    • 特徵樹是針對需求而不是設計的，每個特徵描述了系統中的一些客戶可見的東西。許多變動時關於設計抉擇的變化，而不是需求變更，例如在某處使用list代替array，這些變化不包含在特徵樹中
    • 特徵樹不只包括終端使用者的可見特徵，當你設計某些類似通用嚮導構建器的東西是，你的客戶是調用你的子系統的開發人員，特徵是那些在你的API中對他們是可見的行為

 

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