JetBrains元编程系统支持面向语言编程和DSL

作者 Srini Penchikala 译者 郭晓刚 发布于 2009年1月3日

领域

企业架构,

架构 & 设计

主题

DSLs ,

领域专用语言 ,

JetBrains ,

语言 ,

架构 ,

元编程 ,

编程 ,

建模 ,

面向语言编程

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Meta Programming System（MPS）是JetBrains开发的面向语言编程的新工具。开发者可以用它扩展编程语言，也可以用它为企业应用创建领域特定语言（DSLs）。JetBrains开发团队近日宣布推出MPS的beta版。

MPS提供的软件开发环境可以创建新的定制语言，也可以扩展现有语言，然后用它们开发面向领域的应用。MPS还可以定义新语言的类型系统、约束和专门的编辑器。MPS用一棵抽象句法树（AST）来维护代码。AST由节点组成，节点又包含属性、子节点和引用，程序代码就靠AST和这些节点完整地表达出来。创建新语言的时候，开发者定义代码编排和表达的规则，还可以规定语言类型系统的组成元素。MPS凭借这些规则即时检查程序代码，减少用新语言编程的出错机会。MPS还采用了代码生成的办法：用新语言在更高的层次上表达，然后MPS生成Java、XML、HTML、JavaScript等语言的可编译代码。用MPS建立新语言的时候，必须从BaseLanguage扩展。MPS已经提供了一些常用的BaseLanguage扩展，协助开发者处理字符串、容器、日期、正则表达式等语言成分。

面向语言编程（LOP）是一种新的编程风格。在LOP里，语言好比传统编程中的类和方法，是搭建软件所用的建筑材料，开发者根据需要，或创建专门的新语言，或对旧语言作扩展。Martin Fowler 曾撰文说明用语言工作台作为IDE工具去实现面向语言编程，也介绍过用MPS作为语言工作台。

MPS还适合用来创建DSL，因为它可以为任意新语言实现定制的语言编辑器和其他约束条件。不熟悉传统编程的领域专家，可以用本行专业术语构成的DSL在MPS里工作。

MPS软件对所有人免费，其中大部分代码还会以Apache 2.0许可开源。MPS起初是JetBrains从2003年开始的一个研究项目，JetBrains员工已经用它开发过一些新产品。目前团队的主要目标是下个月的Beta 2版，以及2009年第一季度的1.0版。11月的时候JetBrains还发布过IDE产品IntelliJ IDEA的8.0版，团队协作工具的TeamCity的4.0版。MPS beta版下载和概念说明，请参阅他们的网站。网站上还有用户指南、教程和专门的博客站点介绍MPS工具的详细信息。

InfoQ采访了JetBrains公司MPS核心开发者Konstantin Solomatov，向他询问MPS的软件功能和项目未来的路线图。InfoQ问及MPS与其它建模及代码生成工具的对比，比如Eclipse Modeling Framework（EMF）、openArchitectureWare（oAW）。

MPS所依据的概念与EMF、oAWE类似。三种技术都可以创建元模型，也都可以描述编辑器、自动完成、模型转换（MPS称之为“生成器”）等方面。EMF模型通常用图形编辑器来编辑，你可以用方框线条绘制出代表各实体的图解。这种做法对某些领域很有效，比如绘制ER图。但我们认为不适宜用EMF创建任何相对复杂的软件。

oAW最值得注意的部分的xText框架，它定义的文字型DSL可以被解析成EMF模型。不过用这种方式创建语言有其局限。如果在同一个文件里混用多种语言，必须保证文法不会出现二义性，也就是说所有的输入都只能存在一种解释。文本型的语言很难保证这一点。比方说有两家厂商都想为Java补充一种支持金融货币的语言，而两家厂商都在语言里新增了Money类型。那么，如果代码里两种类型都用到了，我们解析文件的时候就无法分辨一个Money类型的变量到底属于哪一种语言。

MPS把模型表示成一棵可以直接编辑的抽象句法树。在MPS里，代码看似文本，在很多方面的表现也如同文本，但由于我们从不需要在代码和文本之间来回转换，也就完全不用担心文法上的二义性。

好像MPS还可以编排语言的文法。这项功能与Oslo和OMeta等工具的类似功能有何异同？

因为MPS不是基于文本的，它没有任何文本上的文法。定义语言就是定义它的抽象句法树，它的抽象文法。而没有文本上的文法，也就没有语言兼容的问题，语言从定义上就是兼容的。Oslo和Ometa都是基于文本的，因此都有类似于xText的问题。

Oslo和Ometa只能定义语言的解析器，与之相比，MPS的功能更多，能定义语言的编辑器、约束、类型系统、数据流分析，还有生成器。

JetBrains开发团队在那些产品中采用了MPS作为建模和开发工具？

其中一个是代号为“Charisma”的问题跟踪系统，它也会在2009年第一季度公开发布。它是完全用MPS编写的。Charisma也成了MPS本身所用的问题跟踪系统，还被用到TeamCity凳产品中。在创建Charisma的时候，我们开发了一门完整的Web开发语言，在MPS中扮演相当于J2EE的角色。

MPS项目的未来路线图如何，有何新特性？

本次Beta的主要目的是收集MPS用户的反馈，并且决定将来的路线图。我们已经有1.0的计划，不过1.0版不会有任何大的变动和新特性。我们将在2009第一季度发布完MPS 1.0之后，再公布更长远的路线图。届时计划中应该会包括调试器和用于定义UI的若干新语言。

查看英文原文：JetBrains Meta Programming System Supports Language Oriented Programming and DSLs

译者 郭晓刚 是InfoQ中文站架构社区编辑，创建并终结过数家软件小企业，翻译过多本技术书籍。

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   MPS里面有提到devkit是什么个概念

   发表人 gao.jiadong gao.jiadong

   希望有人能解释下devkit。

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   Re: MPS里面有提到devkit是什么个概念

   发表人 张 晓庆

   希望有人能解释下devkit。

   
   据我的理解，devkit类似一个已有的开发工具包，里面应该包含了当前语言会使用的其它语言，或者说是领域特定语言。
   
   Jetbrains这里给了一些概念，希望能有帮助：
   www.jetbrains.net/confluence/display/MPS/MPS+pr...

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