DSL 思考

一、什么是DSL

DSL，即Domain Specific Language，是为在某些特定领域内解决特定问题而设计的专用语言，其基本思想是“求专不求全”。DSL主要目的是消除代码复杂度和间接性，并且应该注重专业领域。此外，也需要合理恰当的语法形式来实现DSL。

DSL 的类型：

• 非计算

  HTML、CSS

• 计算能力有限

  SQL、 CPP templates 、正则表达式

• 异构

  GLSL

• 特殊应用

  Matlab

二、 Embedded DSL

Embedded domain-specific language（eDSL）是嵌入式DSL，其优势是利用宿主语言实现。嵌入式DSL可以看做是库，API can usefully be thought of as a language。

Embedding DSL 利用宿主语言的现有api实现，不再需要编写解析器。

实现 eDSL 的方式有如下几种：

• 字符串

  是最简单的实现方式，因为不需要编写解析器。最好的例子是在JQuery中检索CSS

  const myTable = $("#foo div.tabular-data table);

  CSS选择器是只是指定一组HTML document 元素的DSL。

  同样，还有正则表达式。

  const matches = input.match(".*/.+\\.png$");

• 宏定义、准引用(Quasiquotation)

  宏定义（Macros）能够在编译时期执行代码。宏常常与准引用一起使用，比如在Lisp和 Haskell 中可以自定义语法。

  在Yesod 网络框架中，Haskell 有 Shakespearean Templates 的例子，允许HTML/CSS/JS代码在Haskell 代码中插值。

  data Person = Person
      { name :: String
      , age  :: Int
      }
  
  main :: IO ()
  main = putStrLn $ renderHtml [shamlet|
  <p>Hello, my name is #{name person} and I am #{show $ age person}.
  <p>
      Let's do some funny stuff with my name: #
      <b>#{sort $ map toLower (name person)}
  <p>Oh, and in 5 years I'll be #{show ((+) 5 (age person))} years old.
  |]
    where
      person = Person "Michael" 26

• 组合Combinators

  Combinators 是利用小函数或者对象进行构建，因为没有自定义语法，所以很像 API。

  例如，Ruby的Rake构建系统对.md文件运行pandoc生成.html文件。

  task :default => :html
  task :html => %W[ch1.html ch2.html ch3.html]
  
  rule ".html" => ".md" do |t|
    sh "pandoc -o #{http://t.name} #{t.source}"
  end

• Monads

  在Haskell 中可以利用 Monad 来实现 eDSL。

  result = do a <- [1..10]
              b <- [1..10]
              guard (a /= b)
              guard (a + b == 7)
              return (a, b)

eDSL 因为能够用于处理专用领域中的问题，所以用处极大。但是在DSL设计和使用中，应该注重在实现上使用恰当的语法。同时，对于DSL解决的问题可能是“动态逻辑加载”，可以使用现有语言动态调用解析器来完成。

库（library）和 eDSL 很相似，有时候最简单的库就能够解决问题。

Embedded DSLs are useful because they let us apply everything we know about programming languages to specific domains.

参考

1. What is an embedded domain-specific language?

2. 王垠——DSL

3. Embedded Domain Specific Language

4. 领域专用语言迷思

5. DSL在实际工作中的应用