利用Java實現組合式解析器

簡介：Ward Cunningham 曾經說過，乾淨的代碼清晰地表達了代碼編寫者所 想要表達的東西，而優美的代碼則更進一步，優美的代碼看起來就像是專門為了 要解決的問題而存在的。在本文中，我們將展示一個組合式解析器的設計、實現 過程，最終的代碼是優美的，極具擴充性，就像是為瞭解析特定的文法而存在的 。我們還會選取 H.248 協議中的一個例子，用上述的組合式解析器實現其文法 解析器。讀者在這個過程中不僅能體會到代碼的美感，還可以學習到函數式編程 以及構建 DSL 的一些知識。

DSL 設計基礎

我們在用程式設計語言（比如：Java 語言）實現某項功能 時，其實就是在指揮電腦去完成這項功能。但是，語言能夠帶給我們的並不僅 僅局限於此。更重要的是，語言提供了一種用於組織我們的思維，表達計算過程 的架構。這個架構的核心就在於，如何能夠把簡單的概念組合成更為複雜的概念 ，同時又保持其對於組合方法的封閉，也就是說，組合起來的複雜概念對於組合 手段來說和簡單的概念別無二致。引用“Structure and Interpretation of Computer Programs”一書中的話來講，任何一個強大的語言都是通過 如下三種機制來達成這個目標的：

原子：語言中最簡單、最基本的實體；

組合手段：把原子組合起來構 成更複雜實體的方法；

抽象手段：命名複雜實體的方法，命名後的複雜 實體可以和原子一樣通過組合手段組合成為更複雜的實體。

像 Java 這 種通用的程式設計語言，由於其所關注的是解決問題的一般方法。因此，其所提供的 這三種機制也都是通用層面的。在解決特定問題時，這種通用的手段和特定問題 領域中的概念、規則之間是存在著語義鴻溝的，所以某些問題領域中非常清晰、 明確的概念和規則，在實現時就可能會變得不那麼清晰。作為程式員來說，用幹 淨的代碼實現出功能僅僅是初級的要求，更重要的是要提升通用語言的層次，構 建出針對特定問題領域的語言（DSL），這個過程中很關鍵的一點就是尋找並定 義出面向問題領域的 原子概念、組合的方法以及抽象的手段。這個 DSL 不一定 非得像通用語言那樣是完備的，其目標在於清晰、直觀地表達出問題領域中的概 念和規則，其結果就是把通用的程式設計語言變成解決特定問題的專用語言。

我們曾經在“基於 Java 的介面布局 DSL 的設計與實現”一 文中，構建了一種用於介面布局的 DSL，其中呈現了上述思想。在本文中，我們 將以解析器的構造為例，來講述如何構建一種用於字串解析的 DSL，這種 DSL 具有強大的擴充能力，讀者可以根據自己的需要定義出自己的組合手段。此外， 從本文中讀者還可以領略到 函數編程的優雅之處。