Знакомство с DSM-платформой Microsoft DSL TOOLS

Разработка метамодели языка

Рассмотрим детально процесс создания метамодели нового языка в DSL Tools. На рис. 13.6, рис. 13.7, рис. 13.8 представлена метамодель SCL-языка, который рассматривался в качестве примера в предыдущей лекции.

Рисунки 13.6, 13.7, 13.8 представляют одну диаграмму в DSL-дизайнере, разрезанную на три части. Можно заметить, что эта диаграмма разделена на две горизонтальные области - Classes and Relations и Diagram Elements. Абстрактный синтаксис языка определяется в первой секции, а конкретный - во второй. Класс из первой секции соединяется линией-отношением с классом из второй секции, если определяет конструкцию, которая должна изображаться на диаграммах будущего графического редактора.

Эта метамодель существенно отличается от той, которая была создана для языка SCL в предыдущей лекции. Во-первых, в прежней метамодели не было конкретного синтаксиса. Во-вторых, она была более абстрактной, так сказать, концептуальной, и не содержала многочисленной сопроводительной информации для автоматической генерации нового графического редактора (этой информации почти не видно на рис. 13.6, рис. 13.7, рис. 13.8, но она содержится в многочисленных свойствах классов метамодели). В-третьих, есть отличия в нотациях: в предыдущей лекции использовалось подмножество диаграмм классов UML 2.0, а в DSL-дизайнере реализована иная нотация.

Теперь будут рассмотрены основные конструкции графического языка DSL дизайнера.

Доменный класс (domain class) - используется для задания отдельной сущности нашего языка - например, состояния, списка сигналов и др. На рис. 13.6 можно увидеть доменные классы Root, Class, SignalList и т. д. Метамодель в DSL-дизайнере должна начинаться с корневого класса (в нашем случае это класс Root ). Все остальные классы располагаются в древообразной иерархии, соединяясь с предыдущим уровнем агрегированием, ассоциацией или наследованием.

Ассоциация (domain relationship) соответствует обычной ассоциации между двумя классами в UML. Ассоциация, как и другие отношения между доменными классами, изображается на диаграмме специальным прямоугольником и является, по сути, тоже классом. Это сделано для того, чтобы можно было назначать различные свойства ассоциациям, в том числе определять доменные атрибуты для ассоциаций типа "многие-ко-многим".

Агрегирование (embedding relationship) - используется для задания агрегирования одного доменного класса другим. Отличается от ассоциации фактически только тем, что при удалении объекта-агрегата по умолчанию удаляются объекты, соответствующие агрегируемому классу. На рис. 13.6, рис. 13.7, рис. 13.8 можно видеть много таких отношений, например, RootHasElement. Это отношение имеет множественность 1*:1..1 - каждый объект класса Element принадлежит строго одному объекту класса Root, а у одного объекта класса Root может быть много объектов класса Element.

Наследование (inheritance) - соответствует обычному наследованию классов UML.

Теперь поговорим об элементах, с помощью которых в DSL-дизайнере задается конкретный синтаксис языка. Они делятся на две группы - фигуры (shapes) и линии (connectors). Предлагаются следующие виды фигур.

Геометрическая фигура (geometry shape) задает геометрическую фигуру одного из следующих видов: прямоугольник, прямоугольник со скругленными углами, эллипс, окружность. К сожалению, отсутствует ромб, хотя он часто встречается в различных графических нотациях.

Сложная фигура (compatment shape) почти во всем аналогична геометрической фигуре, но позволяет задавать прямоугольники, у которых можно схлопывать/распахивать отдельные секции (например, секцию атрибутов и операций у прямоугольника, изображающего класс). На рис. 13.6, рис. 13.7, рис. 13.8 графические классы ClassShape и SignalListShape являются сложными фигурами.

Произвольная картинка (image shape) - способ задать произвольное изображение (в виде, например, картинки в JPG- или BMP-формате) для конструкции DSL.

Соединитель (connector) используется для задания линий в нотации нового DSL. На рис. 13.77 можно видеть соединитель TransitionConnector, который определяет способ изображения линий-переходов между состояниями.

Несколько слов о том, как соединяются конструкции абстрактного и конкретного синтаксиса. Для этого в DSL-дизайнере предусмотрена специальная конструкция - диаграммный соединитель (diagram element map). На рис. 13.6, рис. 13.7, рис. 13.8 показано, что доменные классы и отношения (раздел диаграммы Classes and Relationships) соединены линиями с фигурами и соединителями (раздел диаграммы DSL-дизайнера под названием Diagram Elements). Эти линии и есть диаграммные соединители. При соединении доменных классов и отношений с фигурами и линиями у диаграммных соединителей автоматически "проставляется" соответствие между элементом абстрактного и конкретного синтаксиса. Далее нужно "вручную" задать соответствие между доменными свойствами и декораторами, а также задать некоторую дополнительную информацию.

Для полноты картины далее перечислены остальные элементы нотации DSL-дизайнера:

Все возможные конструкции, доступные в DSL-дизайнере, показаны на рис. 13.11, слева от рабочей области, в виде списка.

Обсудим теперь свойства элементов языка DSL-дизайнера. Для удобства использования они собраны в две основные группыНа самом деле групп несколько больше, да и свойства рассматриваемых здесь групп имеют больше атрибутов. Напомним, однако, что данная лекция не является переведенным на русский язык справочником по DSL Tools. Мы лишь объясняем основные концепции, а для практического использования DSL Tools читателю придется еще самостоятельно потрудиться.:

Доменные свойства (Domain Propeties)

Определяя в метамодели DSL Tools класс (доменный, отношение, графический класс), разработчик может создать у него произвольное количество доменных свойств. Для доменных классов такие свойства используются при задании свойств предметной области. Например, если у нас есть доменный класс "Тип Оборудования", то его атрибуты "маркировка", "изготовитель" и "описание" будут доменными свойствами. Для графических классов доменные свойства позволяют определить характеристики этих классов, связанные с метамоделью, в то время как декораторы определяют свойства таких классов, связанные с графическими характеристиками фигур.

Каждое такое свойство имеет следующие группы атрибутов:

Рассмотрим пример calcutated-свойства. Одно такое свойство присутствует на рис. 13.8 - это свойство класса Transition под названием ComplexTransition. Оно задает текст на линии, обозначающей переход между двумя состояниями. Этот текст, во-первых, "собирается" из нескольких доменных классов и отношений, во-вторых, имеет сложное форматирование. Ниже представлен фрагмент кода на языке C#, который определяет правило вычисления и форматирования этого свойства:

public partial class Transition
{
 public string  GetComplexCaptionValue()
 {
  string result = string.Empty;
   result += string.Format(@"{0}/{1};{2}{3}",
     this.InvokedBy == null ? string.Empty : this.InvokedBy.Name,
      this.Signal == null ? string.Empty : this.Signal.Name,
       Environment.NewLine,
         this.Method == null? string.Empty : this.Method.Name);                    
   return result;
 }
}

Здесь используется механизм частичных классов языка C#, с помощью которого доопределяется класс Transition, автоматически генерируемый по классу Transition. Данный текст записывается в отдельный файл, который помещается в проекте Dsl.

Декоратор (Decorator)

Свойства такого типа могут встречаться у графических классов DSL-метамодели. У одного класса их может быть несколько, например, одно - для определения изображения имени фигуры на диаграмме, другое - для задания свойств текстовой секции фигуры (например, атрибут Collapse, который позволяет отображать такие секции на фигуре в двух режимах - в "схлопнутом" и развернутом виде). На рис. 13.7 у графического класса StateShape есть декоратор StateName, определяющий способ изображения имен состояний, которые будут создаваться в целевом графическом редакторе.

Декораторы бывают следующих видов:

Кроме того, свойства декоратора отличаются для фигуры и соединителя.

Вот основные группы атрибутов декоратора:

Настройка палитры

На рис. 13.11, слева, можно увидеть палитру ( toolbox ), в которой перечислены все конструкции нового языка, которые можно создавать на диаграммах. При активации элемента Edit/Toolbox в браузере вызывается инструмент для задания палитры: создаются ее элементы, которые связываются с соответствующими классами метамодели языка, задается иконка и другие свойства. Аналогичным образом настраивается и браузер целевого редактора.

В итоге…

На рис. 13.12 показан внешний вид целевого редактора, сгенерированный для языка SCL. Сравните это с рис. 13.7 предыдущей лекции.

Контрольные вопросы