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Visual Studio DSL 入門 1

什么是特定領域開發和DSL
     特定領域開發是用來解決重復發生的問題的方法,針對每次發生的問題,通過進行總結和分析,他們之間相同的方面可以一次性的解決.而經常變化的方面,可以采用一種特殊的語言表達.針對這個特殊語言,我們可以建立模型或者表達式,然后插入到固定部分. 
     對于我們軟件行業的解決方案來說,固定部分一般采用傳統的設計和實現方式,可以為框架,平臺,解釋器或者編程接口.提供可擴展性,具有高度的抽象性和可復用性.而特定領域語言專門用來創建變化的部分,從而使整個解決方案可具有可應用性. 
     特定領域語言(DSL,Domain Specific Language)是一種特別用來描述某一專業領域內涵的描述語言,其實它并不陌生, HTML ,SQL都算的上是DSL的例子.

幾種其它DSL 
     MPS   http://www.jetbrains.com/mps/   JetBrains公司的DSL工具,通過這個平臺可以直接定義規則,生成代碼
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     MetaEdit+  http://www.metacase.com/    圖形化的DSL工具
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     Oslo    http://msdn.microsoft.com/zh-cn/data/ee460940(en-us).ASPx 微軟新推出的圖形化DSL語言,但是Oslo和我們要介紹的DSL Toolkit還是有些區別的,這里有一些介紹http://blogs.msdn.com/keith_short/archive/2008/11/06/oslo-and-the-dsl-toolkit.ASPx .Oslo由 “M"語言,工具Quadrant,關系存儲組成.
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     GMF,EMF   http://www.eclipse.org/modeling/gmf/   使用 Eclipse Modeling Framework (EMF) 和 Graphical Modeling Framework (GMF) 技術來為領域特定語言(DSL)產生領域特定建模(DSM)輔助工具
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什么是Visual Studio DSL     
      Vistual Studio DSL 工具,是微軟針對特定領域開發而專門設計的.包含在Vistual Studio SDK中(vs 2010中將是單獨安裝),允許開發人員自行設計專屬的圖形化工具,它內置了模型的相關支持,以及模型與圖形之間的支持,還包括對模型的驗證,規則,事務的支持,同時還允許開發人員在結合VS.NET的一些擴展VSX一同使用.比如工具條,菜單等.可以將模型與T4一同使用,從而生成目標代碼.Vs.NET現在的類設計器,分布式系統設計器(Distributed System Designer),LinqToSql設計器,EntityFramework設計器都是基于VS.NET DSL開發的,VS 2010新增了UML Modeling Project,終于提供了對類圖,時序圖,用例圖等的支持,這也是基于Vs.NET DSL來實現的.

為什么要使用DSL工具
     上面介紹了幾種DSL工具,但是我們為什么要使用它呢?它又能給我們帶來什么呢? 很關鍵的一點,DSL和UML不同,是用來解決問題的,而不是描述問題.如果你正在你的工作和解決方案中重復編寫著相同或者相似的代碼,而且這些重復的代碼能夠單獨出來采用生成的方式,那么你就可以考慮結合DSL工具來生成這些代碼. 
     可能有人會說,那這和使用現有的這些基于數據庫的代碼生成工具(Codesmith,李天平的codematic等)又有何不同呢?DSL是站在領域專家的高度,而非軟件開發專家來開始解決問題,如果需要對數據庫進行設計,然后再生成代碼Coding,那么你這個工具只能說是開發人員的一個輔助工具,只是面對實際開發人員,而這在大型的軟件系統當中會有些力不從心.      

采用DSL的開發過程定制
      1.找出問題的固定部分,并把這些固定固定部分放在通用架構或平臺中.通用的部分基本上都是我們根據長期的經驗和積累抽象出來固定的.比如我們使用的Enterprise Library中已經將數據訪問操作,日志操作,驗證緩存等封裝起來提供調用.
      2.識別可變性和發現DSL. 找出其中變化的部分,并設計DSL, 通過DSL的表達式或模型提供給問題一個解決方案. 在使用Enterprise Library過程中,你發現其中大部分的變化的部分其實也相對"固定",他們還是基于你的模型,基于你的實體模型,服務模型,如果把這些元數據抽象出來,通過DSL來實現這些元數據的配置,那么就可以把這些部分直接生成到你的目標解決方案中.

優勢
     1.大幅度的提高生產率. 生成代碼可比人工復制粘貼快多了。
     2.使系統的規范性更強.    每個開發人員對某一個功能的都會有不同的實現方式,采用DSL設計模型,結合代碼生成能夠使功能的實現相對固定.
     3.降低了犯錯的機會.
     4.使非開發人員,那些顧問和售前,也能夠直接了解模型。使開發過程提前,甚至顧問的調研需求時,就可以使用工具和客戶溝通,抽象需求,從而提供給二次開發人員使用.
     5.能夠在較高的抽象層次對解決方案進行驗證,過早的發現問題.
     6.可以基于同一個模型配置不同的技術實現過程.降低技術難度和工作量。比如上次介紹的Sculpture,就可以針對不同的層次,提供不同的技術選擇。針對同一個模型,我們可以選擇使用Entity Framework或者NHibernate。UI層可以選擇ASP.NET MVC,Sliverlight,WPF等不同的實現方式.
     7.DSL不局限于生成我們的技術方案,還可以用來生成構建腳本,文檔,計劃等。
     8.使解決方案進行技術轉移變得相對容易,通過修改生成器或解釋器就可以做到。模型元數據相對固定,使我們的解決方案相對規范。我們只需要生成不同的代碼就可以了。

    當然,這也是有前提的,一是開發DSL,進行抽象整合需要成本。二是并不是所有的解決方案都適合使用DSL,比如一個門戶網站,可能相對固定的部門很少,可以定制的部分也很少,就不適合使用,如果對不適合使用的強制使用就會陷進定制化陷阱。在設計和開發時,一定要保留一定的靈活性,因為不可能所有的代碼都能夠生成,你必須提供一定的擴展性,保證能夠對生成的代碼進行擴展。另外就是一定要保證實現的規范,實現方式太多,會導致你的DSL過于復雜。有些時候你甚至需要舍棄一些實現,舍棄一些需求。“簡單的問題的解決應該簡單化,復雜問題的解決應該可能化”(smalltalk的創始人AlianKay).

系列介紹
    
本系列一開始將通過一個案例簡單的介紹DSL的開發流程,這個案例來源于DSL Tools Lab,主要介紹DSL的一些簡單開發方法,其中也包括T4與DSL結合完成代碼生成,DSL工具的部署. 主要是完成一個狀態機的DSL應用,具體我們會在接下來一一介紹。

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    對DSL的開發有過簡單的了解后,我們會對完成一個實際使用的完整的開發工具的開發。在這個過程中也會包含介紹DSL設計和開發過程以及應該注意的問題,當然也會包括DSL以及VSX的一些比較深層次的應用
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參考
      Visual Studio DSL 工具特定領域開發指南   Doamin-Specific Development With Visual Studio DSL Tools

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