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領(lǐng)域特定語言是在特定領(lǐng)域下用于特定上下文的語言。作為開發(fā)者，很有必要了解領(lǐng)域特定語言的含義，以及為什么要使用特定領(lǐng)域語言。

領(lǐng)域特定語言domain-specific language（DSL）是一種旨在特定領(lǐng)域下的上下文的語言。這里的領(lǐng)域是指某種商業(yè)上的（例如銀行業(yè)、保險業(yè)等）上下文，也可以指某種應(yīng)用程序的（例如 Web 應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫等）上下文。與之相比的另一個概念是通用語言general-purpose language（GPL，LCTT 譯注：注意不要和 GPL 許可證混淆），通用語言則可以廣泛應(yīng)用于各種商業(yè)或應(yīng)用問題當(dāng)中。

DSL 并不具備很強(qiáng)的普適性，它是僅為某個適用的領(lǐng)域而設(shè)計的，但它也足以用于表示這個領(lǐng)域中的問題以及構(gòu)建對應(yīng)的解決方案。HTML 是 DSL 的一個典型，它是在 Web 應(yīng)用上使用的語言，盡管 HTML 無法進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算，但也不影響它在這方面的廣泛應(yīng)用。

而 GPL 則沒有特定針對的領(lǐng)域，這種語言的設(shè)計者不可能知道這種語言會在什么領(lǐng)域被使用，更不清楚用戶打算解決的問題是什么，因此 GPL 會被設(shè)計成可用于解決任何一種問題、適合任何一種業(yè)務(wù)、滿足任何一種需求。例如 Java 就屬于 GPL，它可以在 PC 或移動設(shè)備上運(yùn)行，嵌入到銀行、金融、保險、制造業(yè)等各種行業(yè)的應(yīng)用中去。

DSL 的類別

從使用方式的角度，語言可以劃分出以下兩類：

• DSL：使用 DSL 形式編寫或表示的語言
• 宿主語言host language：用于執(zhí)行或處理 DSL 的語言

由不同的語言編寫并由另一種宿主語言處理的 DSL 被稱為外部external DSL。

以下就是可以在宿主語言中處理的 SQL 形式的 DSL：

SELECT account
FROM accounts
WHERE account = '123' AND branch = 'abc' AND amount >= 1000

因此，只要在規(guī)定了詞匯和語法的情況下，DSL 也可以直接使用英語來編寫，并使用諸如 ANTLR 這樣的解析器生成器parser generator以另一種宿主語言來處理 DSL：

if smokes then increase premium by 10%

如果 DSL 和宿主語言是同一種語言，這種 DSL 稱為內(nèi)部internalDSL，其中 DSL 由以同一種語義的宿主語言編寫和處理，因此又稱為嵌入式embedded DSL。以下是兩個例子：

• Bash 形式的 DSL 可以由 Bash 解釋器執(zhí)行：

  if today_is_christmas; then apply_christmas_discount; fi

  同時這也是一段看起來符合英語語法的 Bash。

• 使用類似 Java 語法編寫的 DSL：

  orderValue = orderValue
              .applyFestivalDiscount()
              .applyCustomerLoyalityDiscount()
              .applyCustomerAgeDiscount(); 

  這一段的可讀性也相當(dāng)強(qiáng)。

實際上，DSL 和 GPL 之間并沒有非常明確的界限。

DSL 家族

以下這些語言都可以作為 DSL 使用：

• Web 應(yīng)用：HTML
• Shell：用于類 Unix 系統(tǒng)的 sh、Bash、CSH 等；用于 Windows 系統(tǒng)的 MS-DOS、Windows Terminal、PowerShell 等
• 標(biāo)記語言：XML
• 建模：UML
• 數(shù)據(jù)處理：SQL 及其變體
• 業(yè)務(wù)規(guī)則管理：Drools
• 硬件：Verilog、VHD
• 構(gòu)建工具：Maven、Gradle
• 數(shù)值計算和模擬：MATLAB（商業(yè)）、GNU Octave、Scilab
• 解析器和生成器：Lex、YACC、GNU Bison、ANTLR

為什么要使用 DSL？

DSL 的目的是在某個領(lǐng)域中記錄一些需求和行為，在某些方面（例如金融商品交易）中，DSL 的適用場景可能更加狹窄。業(yè)務(wù)團(tuán)隊和技術(shù)團(tuán)隊能通過 DSL 有效地協(xié)同工作，因此 DSL 除了在業(yè)務(wù)用途上有所發(fā)揮，還可以讓設(shè)計人員和開發(fā)人員用于設(shè)計和開發(fā)應(yīng)用程序。

DSL 還可以用于生成一些用于解決特定問題的代碼，但生成代碼并不是 DSL 的重點并不在此，而是對專業(yè)領(lǐng)域知識的結(jié)合。當(dāng)然，代碼生成在領(lǐng)域工程中是一個巨大的優(yōu)勢。

DSL 的優(yōu)點和缺點

DSL 的優(yōu)點是，它對于領(lǐng)域的特征捕捉得非常好，同時它不像 GPL 那樣包羅萬有，學(xué)習(xí)和使用起來相對比較簡單。因此，它在專業(yè)人員之間、專業(yè)人員和開發(fā)人員之間都提供了一個溝通的橋梁。

而 DSL 最顯著的缺點就在于它只能用于一個特定的領(lǐng)域和目標(biāo)。盡管學(xué)習(xí)起來不算太難，但學(xué)習(xí)成本仍然存在。如果使用到 DSL 相關(guān)的工具，即使對工作效率有所提升，但開發(fā)或配置這些工具也會增加一定的工作負(fù)擔(dān)。另外，如果要設(shè)計一款 DSL，設(shè)計者必須具備專業(yè)領(lǐng)域知識和語言開發(fā)知識，而同時具備這兩種知識的人卻少之又少。

DSL 相關(guān)軟件

開源的 DSL 軟件包括：

• Xtext：Xtext 可以與 Eclipse 集成，并支持 DSL 開發(fā)。它能夠?qū)崿F(xiàn)代碼生成，因此一些開源和商業(yè)產(chǎn)品都用它來提供特定的功能。用于農(nóng)業(yè)活動建模分析的多用途農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)Multipurpose Agricultural Data System（MADS）就是基于 Xtext 實現(xiàn)的一個項目，可惜的是這個項目現(xiàn)在已經(jīng)不太活躍了。
• JetBrains MPS：JetBrains MPS 是一個可供開發(fā) DSL 的集成開發(fā)環(huán)境Integrated Development Environment，它將文檔在底層存儲為一個抽象樹結(jié)構(gòu)（Microsoft Word 也使用了這一概念），因此它也自稱為一個投影編輯器projectional editor。JetBrains MPS 支持 Java、C、JavaScript 和 XML 的代碼生成。

DSL 的優(yōu)秀實踐

如果你想使用 DSL，記住以下幾點：

• DSL 不同于 GPL，DSL 只能用于解決特定領(lǐng)域中有限范圍內(nèi)的問題。
• 不必動輒建立自己的 DSL，可以首先嘗試尋找已有的 DSL。例如 DSLFIN 這個網(wǎng)站就提供了很多金融方面的 DSL。在實在找不到合適的 DSL 的情況下，才需要建立自己的 DSL。
• DSL 最好像平常的語言一樣具有可讀性。
• 盡管代碼生成不是一項必需的工作，但它確實會大大提高工作效率。
• 雖然 DSL 被稱為語言，但 DSL 不需要像 GPL 一樣可以被執(zhí)行，可執(zhí)行性并不是 DSL 需要達(dá)到的目的。
• DSL 可以使用文本編輯器編寫，但專門的 DSL 編輯器可以更輕松地完成 DSL 的語法和語義檢查。