MDSF：LOP使用MPS来做个计算器的示例

　　在上一篇面向语言编程LOP（Language Oriented Programming）方法介绍中介绍了LOP以及一种LOP的实现方法MPS，本篇主要讲解一下使用MPS1.5的一个示例，以便大家能更好的理解是如何使用MPS实现LOP项目的。

需求

计算一个Java/PHP开发人员的收入，输入在Java和PHP项目投入的时间，计算器自动计算收入值，界面表示如下：

目标

通过写以下4行代码来生成这个计算器（10和5是常量）

  calculator MySalary
  input PHP Hours
  input Java Hours
  output Java Hours*10 + PHP Hours*5

主要步骤

• 生成前面目标中提到的语法的一种语言来实现计算器。语言定义基本的逻辑概念、组成规范、关系以及各自的行为
• 生成一个生成器，定义构建swing应用程序的规则
• 使用我们创建的语言来实现一个计算器

　　看起来完成这个示例使用现有语言会更快些，但是这里我们的意图是想展示是当你如何使用MPS来建立一种特定功能的语言。

下面主要讲解一下语言定义部分，代码生成器部分请参考MPS1.5的示例

生成项目

生成一个新的项目，项目名为：calculator

按Next后，生成一种新的语言，设定语言命名空间为： jetbrains.mps.tutorial.calculator（命名空间一般为companyName.meaningful.name）

再按Next，生成一种新的方案（方案是一套特定语言的模型）：

理想情况下，语言和使用语言的方案是分离的两个项目，但是建议在生成语言时把这个项目放在一起，便于测试新的语言。

按Finish后进入项目视图，默认展开语言项目jetbrains.mps.tutorial.calculator()节点:

语言项目下有多个节点，这些节点前面都带有M图标，分别代表模型的不同方面：

• structure：描述语言语法
• editor：描述编写语言时的编辑器
• constraints：描述一些约束
• type system：描述如何计算节点类型

jetbrains.mps.tutorial.calculator.sandbox（）表示我们的测试方案节点，Modules Pool() 包含一系列可以参考使用的语言和方案，后面会再介绍这些内容。

 

下面我们开始来建立Calculator语言

Calculator概念（concept）

　　就像类定义它的实例字段、方法和其他成员的结构一样，概念定义它的实例属性、引用和子概念定义的结构。概念是可以继承的，缺省每一个概念都从BaseConcept继承下来，它将会继承父概念的所有属性、子概念和引用等结构。

　　首先我们需要生成一个新的概念：Calculator。设置instance can be root为true，实现INamedConcepts接口以便具有Name属性，

 

提示：按Tab/Shift+Tab可以导航编辑焦点<> ；按Ctrl+Space可以打开自动完成提示列表

生成一个编辑器

　　MPS编辑器看上去是文本编辑器，但是它是一个直接使用语法树的一个结构化编辑器。编辑器使用单元格（cells）来表示概念节点，这里有以下几种节点类型：

• 属性单元格： 编辑节点属性
• 常量单元格：显示常量值
• 集合单元格：在内部嵌套其他单元格

前面定义了概念calculator，它的编辑器应该为：calculator name

选择Calculator概念的【Editor】页签，新增一个概念编辑器，

1. 添加一个缩进集合类型编辑器：[-
2. 输入常量：calculator
   
3. 建立一个属性单元格编辑器
   在‘calculator’常量单元格编辑器后按Enter键，通过‘{’选择属性name：{name}

测试一下概念编辑器

　　在语言项目中，点击右键选择 Generate Language 来生成语言。生成之后，我们在方案项目新建一个模型：

在 Model name中输入类型 jetbrains.mps.tutorial.calculator.sandbox

把jetbrains.mps.tutorial.calculator语言加入到Model Properties对话框的Used Languages中，这样才能使用这个语言来编写应用：

在测试模型sandbox中新建一个Calculator概念测试应用，显示如下：

到现在我们已经简单建立了第一条语言，下面建立输入字段概念

给Calculator加上子概念InputField

新建一个InputField概念，设置instance can be root为false，实现INamedConcepts接口以便具有Name属性，然后再生成编辑器：[- input { name } -]

为了使得计算器包含输入字段，需要把InputField类型作为Calculator概念子对象：

选择在Calculator编辑器中的属性name，按Alt+Enter弹出意图列表，选择Add New Line

为了每个输入字段显示一行，我们可以对子对象InputField选择Add newline for children意图：

按Ctrl+F9重新生成语言后，再次进入应用界面：

输出概念：OutputField

生成一个默认的输出概念：OutputField，编辑器如下：

把OutputField添加到calculator概念子对象中：

Calculator编辑器更改如下：

现在我们能够在outfield中输入任何表达式：

添加表达式支持

MPS中有基础语言，新的语言使用它们需要让自己的语言扩展基础语言。现在我们需要使用表达式功能，打开语言属性对话框：

在Dependencies 页签中的Extended Languages 列表选择jetbrains.mps.baseLanguage：

BaseLanguage包含一个Expression概念，它表示一个表达式，格式如"2", "2+3", "abc+abc"等。这个就是我们这里示例中output需要的。

现在给OutputField添加expression子类型：

更改编辑器:

现在可以输入表达式，但是还不能通过input计算，应用界面如下：

扩展表达式概念

为了支持通过input来计算，我们需要生成自己的表达式类型。建立概念InputFieldReference，从Expression继承下来，添加InputField为引用概念field

生成InputFieldReference编辑器：%field%-> {name}表示引用概念属性

应用界面如下：MPS的智能引用会在当前上下文决定哪些引用可以使用，这里自动完成列表会列出width

定义生成器

　　MPS生成器语言使用两种参数引用：property macros (marked with $) andnode macros ($$)。

　　我更关注的是前面语言定义部分，这部分还没有具体看，刚兴趣的可以参考MPS1.5的示例

MPS网站

 Download MPS

 A Language Workbench in Action - MPS

 

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