Xtext&Xtend documents

©2014 Shintaro Hosoai
Xtext & Xtend
Documents
細合晋太郎
2014/3/31 SEA関西プロセス分科会

Xtext
2014/3/31 SEA関西プロセス分科会 2

Xtext構造
grammar org.eclipse.xtext.example.fowlerdsl.Statemachine with
org.eclipse.xtext.common.Terminals
generate statemachine "http://www.eclipse.org/xtext/example/fowlerdsl/Statemachine"
Statemachine :
{Statemachine}
('events'
events+=Event+
'end')?
('resetEvents'
resetEvents+=[Event]+
'end')?
('commands'
commands+=Command+
'end')?
states+=State*;
terminal MYID:
'A''0'..'9';
言語名宣言と言語Mixin
言語モデル宣言
Parser Rule/言語構造定義
lexis/語彙定義
初めのうちは，上二つは自動生成ままで利用するのがよい
Event:
name=ID;
．．．

DSL Mixin
• DSL Mixinを行うにはWith句にDSL名を指定する．
grammar DSL名 with ベースDSL名
• デフォルトのDSL
org.eclipse.xtext.common.Terminals
IDやINT,STRING等のTerminalが定義されている．
• Xbase
org.eclipse.xtext.xbase.Xbase
Jvm統合に必要な各種要素が定義されている．
• 自前DSLをMixinするには，以下のようにwith句にDSL名を
指定
grammar my.SuperGrammar
generate super "http://my.org/super"
...
RuleA : "a" stuff=RuleB;
RuleB : "{" name=ID "}";
grammar my.SubGrammar with my.SuperGrammar
．．．
ベースDSL
子DSL

Parser Rules
• 定義名：～‘；’までが一つのルールとなる．
• この定義名のモデルが生成される（Returnsを
指定しない場合，Returnsで指定したモデルを
割り当てることも出来る．）
State:
'state' name=ID
('actions' '{' actions+=[Command]+ '}')?
transitions+=Transition*
'end';
Transition:
event=[Event] '=>' state=[State];
DSL定義

語彙
• ’’で区切った部分は語彙として定義される
State:
'state' name=ID
'end';
DSL定義
state myState
actions { myCommand1 myCommand2 }
event2 => myState2
event3 => myState3
end
DSL例

変数
• 変数は，属性として生成される．
• 割り当てに応じて
=：単体，
+=：EList
• として生成される
State:
'state' name=ID
'end';
Transition:
DSL定義
State
name : ID
actions : List<Command>
transitions:List<Transition>
Transition
event : Event
state : State

数量子
• （）：グループ
• ＊：０回以上
• ＋：１回以上
• ？：０または１
• Terminal 限定
• ．：任意の一文字
• ！：否定．!(‘A’|’B’|’C’)なら ABC以外の文字が
マッチ．
• -> : Until, ‘/*’ -> ‘*/’ なら*/が来るまでスキップさ
れる
• ．．：範囲値．‘A’..’D’ ならABCD，数値も可
Unicodeの並びで範囲指定しているらし
い．
このため日本語を指定することも可能．

Type Reference
State:
'state' name=ID
'end';
state myState
actions { myCommand1 myCommand2 }
event2 => myState2
event3 => myState3
end
Transition:
DSL定義
DSL例
[]で指定した要素はnameによりで
インスタンスを参照する．
このため参照されるRuleにはname=ID
を持つ必要がある．
例ではState,Event,Commandは参照可
Transitionはname=IDを持たないので，
参照出来ない．
割り当てに用いることが出来るのは，
・Terminal Rule （ex: ID）
・Parser Rule （ex: Transition）
・Parser Ruleの実体への参照（ex: [Command]）

Terminal
• 任意の語彙の作成
• terminal 語彙名：
定義；
• 例えば，アルファベットから始まる英数字の羅
列
• terminal MyID :
(‘a’..’z’|’A’..’Z’)(‘a’..’z’|’A’..’Z’|’0’..’9’)*;

Xtend
2014/3/31 SEA関西プロセス分科会 11

こんにちはXtend!
• Xtendの記法はJavaによく似ています．
• メソッド定義はdefキーワードで行います．
•class HelloWorld {
def static void main(String[] args) {
println("Hello World")
}
}
// Generated Java Source Code
import org.eclipse.xtext.xbase.lib.InputOutput;
public class HelloWorld {
public static void main(final String[] args) {
InputOutput.<String>println("Hello World");
}
}
自動生成
生成されたJavaコード
Xtendコード
記述したXtendコードはセーブ
タイミングで自動的にJavaコー
に変換されます．

Xtendの特徴
• Extension methods
• Lambda Expression
• Active Annotations
• Operator overloading
• Powerful switch expressions
• Multiple dispatch
• Template expressions
• No statement
• Properties
• Type inference
• Full support for Java generics
• Translate to Java (not bytecode)

Classes and Members
package com.acme
import java.util.List
class MyClass {
String name
new(String name) {
this.name = name
}
def String first(List<String> elements) {
elements.get(0)
}
}
セミコロンは不要（あってもよ
い）
コンストラクタはnewキーワードで定義
クラス内で自身のコンストラクタ呼び出しは
this().
親コンストラクタはsuper() （Javaと同じ）
メソッドはdefキー
ワードで定義
デフォルトはpublic. protected,
package, privateを指定可能
extends, implementsの使い方は
Javaと同じ

Field(1)
• 変数宣言の方法は３つ
• Javaと同じ型名変数名
メソッド内の定義には使えない．var/valを利用する
こと
• var 変数名：動的型．型推論で適切な型が振られ
る
• val 定数名：定数宣言．こちらも明確な型指定は
行わず，初回代入時の型に応じて決まる．
• アクセス指示子はデフォルトでPrivate

Field(2)
• getter/setterの自動呼出し
• FooクラスにsetHoge(), getHoge()定義されている場
合．
• val foo = new Foo
• foo.hoge : getHoge()が呼ばれる
• foo.hoge = “aaa”:setHoge(“aaa”)が呼ばれる
• getter/setterの自動生成
• @Property
• Type variable
• とすることで，自動的にGetter/Setterが生成される

Field(3)
• this
• Javaと同じ．省略可
• it：
省略可能になる変数，Lambdaと組合わせるといいら
しい
• val it = new Person
• name = “Horst” : it.setName()が呼ばれる
• クラス変数，クラスメソッドへのアクセス
• MyClass::myField
• MyClass::myMethod()

Expression
• Xtendの構文はすべて式です．メソッド呼び出
しはもちろん，ブロック，各種制御構文，メ
ソッド定義もすべて値を返します．
• 関数型もあります
• val toUpperCaseFunction = [String s |
s.toUpperCase]
↑String.toUpperCaseメソッドを
toUpperCaseFunctionという変数に代入

Operators(1)
• 一覧は演算子とオーバーライド章を参照
• 等価・比較演算子
• ==, != : equals()で比較．文字列比較はこれ
で
• ===, !== : 従来のJavaの比較演算子．Reference
• >, <, >=, <= : Javaと同じ．Comparable
• 算術演算：
+, -, *, /, %, **．Javaと同じだが，Primitive Type以外に
もオーバーライドして利用可
• Elvis Operator: null-safe feature call
• val salutation = person.firstName ?: ‘Sir/Madam’
• personがNullでもぬるぽにならない．’Sir/Madam’が
代入される

Operators(2)
• With Operator：オブジェクトの属性に簡単代入
• var person = new Person => [
firstName = “Shintaro”
lastName = “Hosoai”
address = new Address => [
city = “Fukuoka”
]
]
• Range Operator : 範囲値作成
• 0..10 → 012345678910
• Pair Operator : ペア値作成（簡易Hash?）
• val nameAndAge = ‘Homer’ -> 42

制御構文：IF
• if (cond) {
• expression
• }else{
• elseExpression
• }
• ifも式として用いる事ができます．
• var name = if (firstName!=null)
firstName+’ ’+lastName else lastName
• var name = if (str.length>1) str : elseを省略する
とelse nullと見なされます（nullが返る）

制御構文：switch
switch myString {
case myString.length > 5 : “a long string”
case ‘some’ : “It’s some string”.
default : “It’s another short string”
}
• caseに条件文が使えます．break句は不要です．
Stringの比較が行えます．

制御構文：switch：Type Guard
def something(Object o){
switch o {
String : o.substring(3)
Integer case o > 10 : o.toString
default : “not match”
}
}
型で条件分岐できます．（instanceof）
型にマッチした後にさらにCaseで条件を加える
事ができます．マッチした時点で自動的にCast
されています．
このOはIntegerに
Castされている
このOはStringに
Castされている

制御構文：for
• Xtendのforはjava5の拡張Forのみです．従来の
for(int a=0; a<10;a++)といった書き方はできませ
ん．
（Range記法と組み合わせる事で同様の事はで
きます）
for ( Type variable : arrayOrIterable){
expressions.
}
型宣言や｛｝は省略可です．適切な型が選択さ
れます．ex) List<String>ならStringの変数となる．
for(variable : arrayOrIterable) expression

制御構文：for Rangeとの組み合わ
せ
• 1～10までループしたい場合どうするの？
for (i : 1 ..10)
print i
10..1で逆順も可能
Range Operations
• 0..10 → 012345678910
• 0..<10 → 0123456789
• 10>..0 → 9876543210
• 0 .. hoge.length といった表記も可

Methods(1)
• メソッド宣言はdefで行う．デフォルトのアク
セス指示子はpublic. protected, package, private指
定可．
• 返り値の型は省略可能．またReturnも省略可
能，一番最後の式の値が返る．
• staticでクラスメソッドとすることも出来る
（Javaと同じ）
• 抽象メソッド
• 抽象クラスやインターフェイス内で，Bodyの
無いメソッド定義は，抽象メソッドとなる．
abstract class MyAbstractClass() {
def String abstractMethod() // no body
}

Methods(2)
• オーバーライドはdefの代わりにoverrideキー
ワードを用いて明示する．
• Exception
• Javaと同様
• Generic
• Javaと同様
• Method Call
• Javaと同様．引数がない場合は（）省略可能
override String second(List<String> elements) {
elements.get(1)
}

Lambda(1)
• [ Type variable | expression]
• 以下，JavaとXtendのLambdaの実装比較
Java
final JTextField textField = new JTextField();
textFeild.addActionListener(new ActionListener(){
public void actionPerformed(ActionEvent e){
textField.text=“Something happend”);
}});
Xtend
val textField = new JTextField
textField.addActionListener([ActionEvent e |
textField.text = “Something happned”
])
これも省略可

Lambda(2)
• [a, b | a.length – b.length] ＜二引数の関数の場合
• 変数への代入も可能
• val myFunction = [Type a | a.doAnything()]
• コレクションにももちろん利用可能
• 予め便利なメソッド群がExtension Methodとして追
加されている
• forEach((T)=>void Procedure) : void
• map((T)=>R Transformation) : List<R>
• filter((T)=> Boolean Predicate) : Iteratable<T>
• findFirst((T)=>Boolean Predicate): T
• reduce((T,T)=> T function): T
• などなど．

Dispatch Methods(1)
• Javaはコンパイル時の型に基づいて，メソッド
呼び出しを決定する．このため，動的に
Dispatchできない
左図のような構造で，Dispatcher
に
MyInterface a = MyClass1();
Dispatcher.dispatch(a);
とすると，呼び出しは不
定となる
（コンパイルできない）
• 言語AST(Abstract Syntax Tree)へのアクセスは，
このようなDispatch Methodが多用される
MyInterface
MyClass1 MyClass2
Dispatcher
dispatch(MyClass1 a)
dispatch(MyClass2 b)

Dispatch Methods(2)
• Xtendではdispatch
キーワードを付与する
ことで，Dispatch Method
として定義できる
• 次のようなXtext定義を
行った際などは，dispatch
を指定するとよい
class DispatchSample {
def doGenerate(){
val expressions = new
ArrayList<Expression>
expressions.add(new Add)
expressions.add(new Sub)
expressions.add(new Mul)
expressions.add(new Div)
for(e : expressions){
genExpression(e);
}
}
dispatch def genExpression(Add a)''''''
dispatch def genExpression(Sub a)''''''
dispatch def genExpression(Mul a)''''''
dispatch def genExpression(Div a)''''''
}
interface Expression{}
class Add implements Expression{}
class Sub implements Expression{}
class Mul implements Expression{}
class Div implements Expression{}
Expression :
Add | Sub | Mul | Div;
Add : ...;
Sub : ...;
Mul : ...;
Div : ...;
実際にはDSL
のパーサがこ
のようにモデ
ルを詰めて渡
してくる
Xtextで
生成
される
AST

Extension Methods
• クラスにメソッドを（仮想的に）付け加える
• たとえば．StringにtoFirstUpper()メソッドを加
えたり
• 第一引数を対象の型にしたメソッドはExtension
Methodとして呼び出せる
• def extensionCall(String str, Hoge any){
• str.doSomething()
• }
• “hello”.extensionCall(hogeAny) ←呼び出す時は左
辺のオブジェクトが第一引数として渡される．

Extension Imports/Provider
• Xtendには，モデル操作等の便利なユーティリ
ティメソッドがExtension Methodのライブラリ
として提供されている
• ObjectExtensions (src)
• IterableExtensions (src)
• MapExtensions (src)
• ListExtensions (src)
• CollectionExtensions (src)
• BooleanExtensions (src)
• IntegerExtensions (src)
• FunctionExtensions (src)

Active Annotation
• ＠Property
• 属性に付与することで，private変数とgetter/setter
を生成する
• @Property
String name
• ->
private String _name;
String getName(){return _name;}
void setName(String name){this._name=name;}
• ＠Data
• クラスに付与することで，含まれる属性の
getter/setter, 属性設定を行うコンストラクタ等を生
成

Annotation Type Declaration
annotation MyAnnotation {
String[] value
boolean isTricky = false
int[] lotteryNumbers = #[ 42, 137 ]
}

Enum Type Declaration
• Javaと同じ？
enum MyColor {
GREEN,
BLUE,
RED
}

演算子とオーバーライド(1)
• Xtendでは，演算子のオーバーライドが可能
• 演算子に対応するメソッドを定義すると，その
演算子が使われた際に対応するメソッドが呼ば
れる．
class OperatorOverwrite {
String name = “hoge”
def operator_plus(OperatorOverwrite e2){
this.name+"::"+e2.name
}
def static void main(String[] args) {
var op1 = new OperatorOverwrite;
var op2 = new OperatorOverwrite;
print(op1+op2)
}
}
＋二項演算子の定義．
オーバーライドではある
がoverrideではなくdefで
定義する．
thisが左辺，引数が右辺．
ここでは自身と同じ型を
引数に取っているが，異
なる型でも可能．オー
バーロードも可．
＋二項演算子の呼び出し

演算子対応メソッド名演算子対応メソッド名
! e1 e1.operator_not() e1 == e2 e1.operator_equals(e2)
- e1 e1.operator_minus() e1 != e2 e1.operator_notEquals(e2)
+ e1 e1.operator_plus() e1 === e2 e1.operator_tripleEquals(e2)
e1 + e2 e1.operator_plus(e2) e1 !== e2 e1.operator_tripleNotEquals(e2)
e1 – e2 e1.operator_minus(e2) e1 < e2 e1.operator_lessThan(e2)
e1 * e2 e1.operator_multiply(e2) e1 > e2 e1.operator_greaterThan(e2)
e1 / e2 e1.operator_divide(e2) e1 <= e2 e1.operator_lessEqualsThan(e2)
e1 % e2 e1.operator_modulo(e2) e1 >= e2 e1.operator_greaterEqualsThan(e2)
e1 ** e2 e1.operator_power(e2) e1 -> e2 e1.operator_mappedTo(e2)
e1 += e2 e1.operator_add(e2) e1 .. e2 e1.operator_upTo(e2)
e1 –= e2 e1.operator_remove(e2) e1 >.. e2 e1.operator_greaterThanDoubleDot(
e2)
e1 || e2 e1.operator_or(e2) e1 ..<e2 e1.operator_doubleDotLessThan(e2)
e1 && e2 e1.operator_and(e2)

演算子対応メソッド名演算子対応メソッド名
e1 => e2 e1.operator_equals(e2)
e1 <= e2 e1.operator_notEquals(e2) e1 >>> e2 e1.operator_greaterThan(e2)
e1 << e2 e1.operator_tripleEquals(e2) e1 <> e2 e1.operator_lessEqualsThan(e2)
e1 >> e2 e1.operator_tripleNotEquals(
e2)
e1 ?: e2 e1.operator_greaterEqualsThan(
e2)
e1 <<< e2 e1.operator_lessThan(e2) e1 <=> e2 e1.operator_mappedTo(e2)

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