一口で何度もおいしい？DSL

わんくま同盟名古屋勉強会 #33
一口で何度もおいしい？
DSL(Domain-Specific Language)
2014/11/15(土) You&I

ジコ、ショウカイ。
• H/N： You&I(読み：ユーアンドアイ)
• SNS： @you_and_i
• 出身：生まれも育ちも名古屋市
• 年齢： 30代中盤
• 本職：商学部出身の職業プログラマ
• 言語： C++, C#他
• 所属：プログラミング生放送勉強会名古屋支部
名古屋アジャイル勉強会
わんくま同盟名古屋勉強会
2

AGENDA
1. 何がしたいのか
2. DSLとは
3. Xtextとは
4. Xtextの環境構築
5. まとめ
3

1. 何がしたいのか
一口で何度もおいしい？DSL
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1. 何がしたいのか(1/9)
楽をしたい
5

ソースコード
を
書きたくない
6

マジで？
本当は
違うでしょ？
7

似たような実装
を何度も
書きたくない
8

でした
9

• 困っている事
– 通信処理(TCP/IP, シリアル)で、それぞれで似たよう
な処理を書いている。
• データ送受信
• データ生成・保存
• 内部データから電文への相互変換
– ネットワークバイトオーダー変換
• テストコード(書いてないけど)
– そしてそのデータ構造にはちょくちょく修正が入る。
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• 一部出来ている事
– 全てではないが、データ数の定義やデータ項目の初
期値、値域などを設定ファイル化して、ファイル読み込
みで設定する。
– でもその仕組みは、色々なシステムで別な実装形態
となっているし、書式も多種多様になってしまっている。
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• 出来たら嬉しい事
– データ構造の定義を１つ修正したら、関連するもの
全てが更新される。
• テストコードを修正して、コード書いて、テストを実行するの
も良いです
• ここで言っているのは、定義ファイルを修正する事により、テ
ストコードも実装コードも修正され、あとはビルドしてテスト
実行するだけにしたいと言う事ですね。
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• その仕組みがDSL(Xtext)で実現できるという話
を先月伺ったので今回調べてみました。
– DSLの定義で以下のものを生成
• C#の送信・受信コード生成
• C#のデータシミュレーター生成
– 勉強会で事例紹介として取り上げていた模様
• 第56回 SEA関西プロセス分科会
• http://sea.jp/kansai/wp/?p=240
• ただ、その事例は凄すぎて今回はそこまでは出来
ません。無理です。
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2. DSLとは
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2. DSLとは(1/4)
• DSLとはDomain-Specific Language、ドメ
イン特化言語(ドメイン固有言語)の事です。
• ドメインは英単語としては領域とか範囲、分野と
いった意味になります。
• DSLのドメインとは何か？を理解するには、
DDD：Domain Driven Design、ドメイン駆
動設計を学ぶのが一番かと思います。ソフトウェア
設計寄りな概念ですね。
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2. DSLとは(2/4)
今回の資料では、
設計、モデリング、ドメイン駆動設計
などで良く使われる単語・用語が
大量に出てきますので、
ご注意下さい。
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2. DSLとは(3/4)
• DSLの種類
– 内部DSLと外部DSL
• 内部DSLは、開発言語と深く結びつき、その言語上で実
装されているDSL(＝その言語で記述する)。
• 外部DSLは、ホスト言語とは異なる言語で実装されている
DSL。XMLやMakefile、シェルスクリプトなどが該当する。
– テキストDSLとグラフィカルDSL
• テキストDSLは、DSLの記述をテキスト形式で行うもの。
• グラフィカルDSLは、DSLの記述を図式で行うもの。
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2. DSLとは(4/4)
• よくあるDSLの使われ方
– 画面レイアウト
• VC++, VB
• Windows Forms, XAML
• その他多数の統合開発環境(IDE)のGUI作成ツール
– unixシェルやスクリプト言語
• このような使われ方は、外部DSLとなる。スクリプ
ト言語などはテキスト形式で記述するのでテキス
トDSLとなります。
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3. Xtextとは
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3. Xtextとは(1/12)
• Eclipse Modeling Projectに含まれている
DSL作成環境。
– http://www.eclipse.org/Xtext/
– http://xtext.itemis.com
• Xtextのヘルプ
– 現時点の最新版Eclipse 4.3(luna)のもの
– http://help.eclipse.org/luna/topic/org.ecli
pse.xtext.doc/contents/xtext.html?cp=70
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• 外部DSLなテキストDSLを作成する為のフレーム
ワーク。
• 元々はEclipseのoAW(open Architecture
Ware)というモデル駆動開発プロジェクトのサブプ
ロジェクトだった。
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• The Grammer Language(文法言語)
– Xtextの基礎を成すもの
– セマンティックモデル
• Xtextの場合は、具体的な構文を記述し、記述内容をメ
モリ表現に紐付けるもの
• セマンティックモデルの構造は、抽象構文木(AST :
Abstruct Syntax Tree)となる。
– 通常の構文木から言語の意味に関係ない情報を取り除き、意味
に関係ある情報のみを取り出した(抽象した)木構造のデータ構造
• DSLからモデルを生成する上でライブラリやフレームワークの
ような役割を果たす。
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• The Grammer Languageの構文
1. 言語定義
2. EPackage定義
3. ルール
4. パーサールール
5. 構文の述語
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grammar org.xtext.example.mydsl.MyDsl with org.eclipse.xtext.common.Terminals
generate myDsl "http://www.xtext.org/example/mydsl/MyDsl"
Model:
(elements += Element)*;
Element:
Datatype | SimpleEntity ;
Datatype:
'type' name=ID ;
SimpleEntity:
'simpleEntity' name=ID ( 'extends' superClass=[SimpleEntity] )? '{'
properties+=Property*
references+=Reference*
'}';
Property:
'property' name=ID ':' propertyType=[Element];
Reference:
'reference' name=ID ':' refereceEntity=[SimpleEntity] (many?='[]')? ;

1. 言語定義
– 「grammar」から始まる定義部
– DSLの言語名を定義する部分。
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grammar org.xtext.example.mydsl.MyDsl with org.eclipse.xtext.common.Terminals

2. EPackage定義
– 「generate」から始まる定義部
– Xtextパーサーは、テキスト処理中にメモリオブジェクト
グラフ(EMF:Eclipse Modeling Frameworkの
Ecoreモデル)を生成します。
• Ecoreモデルは以下の要素から成ります
– EPackage
– EClasses
– EDataTypes
– EEnums
26
generate myDsl "http://www.xtext.org/example/mydsl/MyDsl"

3. ルール
– 「terminal」から始まる定義部
– パース処理を以下のフェーズに分類
• 字句解析
• パース
• リンク
• 検証
– 基本データ型(ID, INT, STRING,
ML_COMMENT, SL_COMMENT, WS)について、
値域や入力規則などの定義を行う。
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3. Xtextとは(8.5/12)
3. ルール(続き)
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terminal ID : '^'?('a'..'z'|'A'..'Z'|'_')
('a'..'z'|'A'..'Z'|'_'|'0'..'9')*;
terminal INT returns ecore::EInt: ('0'..'9')+;
terminal STRING:
'"' ( '¥¥' . /* 'b'|'t'|'n'|'f'|'r'|'u'|'"'|"'"|'¥¥' */
| !('¥¥'|'"') )* '"' |
"'" ( '¥¥' . /* 'b'|'t'|'n'|'f'|'r'|'u'|'"'|"'"|'¥¥' */
| !('¥¥'|"'") )* "'"
;
terminal ML_COMMENT: '/*' -> '*/';
terminal SL_COMMENT : '//' !('¥n'|'¥r')* ('¥r'? '¥n')?;
terminal WS: (' '|'¥t'|'¥r'|'¥n')+;

4. パーサールール
– 「XXX : ～ ;」の定義部
– ルールで定義された基本データ型を組み合わせて、ク
ラス定義を行う。
• モデル定義
• クラス名定義
• クラスのメンバ関数、メンバ変数定義
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Model:
(elements+=Element)*;
Element:
Datatype | SimpleEntity ;
Datatype:
'type' name=ID ;

5. 構文の述語
– if文のネスト等の曖昧な文法表現が起こった場合の
定義を行う。
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• 内部構成
– 言語生成器
• MWE2(The Modeling Workflow Engine 2)を利用
してDSLの言語を生成する。
• MWE2は更にANTLR(ANnother Tool for
Language Recognition)を使ってパーサーとレキサーを
生成する。
– DI(Dependency Injection)
• Google Guiceを利用して、クラスやインターフェースの依
存関係を定義する。
– CI(Continuous Integration)
• Mavenを利用して、作成したDSL定義をビルドする。
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• その他
– Xtextだけでも、DSLから言語を定義してコード生成
する事は可能ですが、既存言語に対してまた一から
DSLを書いていくのは大変ですね。
– Java向けの言語テンプレートを定義したXpandとい
うテンプレートエンジンがEclipseには含まれています。
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4. Xtextの環境構築
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4. Xtextの環境構築(1/7)
• Java SE
– Eclipseを実行するには、Java SEのRuntime
(JRE)又はJDKがインストールされている必要がありま
す。
• Oracle Java SE Downloads
• http://www.oracle.com/technetwork/java/jav
ase/downloads/index.html
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• Eclipse本体
– 公式サイトから入手するか、日本語表示をしたいので
あれば、Pleiades All in Oneをインストールします。
– Eclipse公式
• https://www.eclipse.org/downloads/
• Eclipse IDE for Java and DSL Developersをダウン
ロードする。
– Pleiades All in One
• http://mergedoc.sourceforge.jp/index.html#pl
eiades.html
• Javaパッケージ版をダウンロードすればXtextは含まれてい
る。
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• Xtextプロジェクトの作成
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• Xtextのプロジェクトを作成すると、以下のプロジェ
クトが作成されます。
1. 「xxxdsl」プロジェクト
• DSL定義
2. 「xxxdsl.tests」プロジェクト
• DSLのテスト
3. 「xxxdsl.sdk」プロジェクト
• DSLで作成した言語のEclipseプラグイン生成
– 作成したDSLのインテリセンスによる入力補助で使われます。
4. 「xxxdsl.ui」プロジェクト
• DSL定義のUIプロジェクト
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• 開発時はXtextのプロジェクト毎にEclipseのワー
クスペースを用意するのが良いかも知れないです。
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• DSLから言語を生成するには
1. DSLのプロジェクトの[src] –
[org.xtext.example.XXX]の下にある
「XXX.xtext」の右クリックメニューを開く
2. 右クリックメニューの[実行(R)] - [Generate
Xtext Artifacts]を開く
3. 環境構築して初回の実行時はANTLRのダウンロー
ド確認メッセージが表示されるので、コンソールで
「Y」を入力してダウンロードする。
4. Javaのソースコードなど沢山生成されます。
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5. まとめ
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5. まとめ
• 仕組みを理解して使いこなすのは、難しそうです
ね・・・
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