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编程问答

xtext_使用Xtext为Eclipse和IntelliJ开发DSL

發布時間：2023/12/3 编程问答 56 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 xtext_使用Xtext为Eclipse和IntelliJ开发DSL 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

xtext

在這篇文章中，我們將看到如何開發一種簡單的語言。我們的目標是：

語言的解析器
IntelliJ的編輯器 。編輯器應具有語法突出顯示，驗證和自動完成功能

我們還將免費提供Eclipse和Web編輯器的編輯器，但請包含您的興奮之處，本文中不再贅述。

去年，我專注于學習新知識（主要是Web和ops知識），但我仍然最喜歡的一件事就是開發DSL（領域特定語言）。我使用的第一個相關技術是Xtext ：Xtext是一種出色的工具，可讓您定義語言的語法并生成該語言的出色編輯器。到目前為止，僅針對Eclipse平臺進行了開發：這意味著可以使用Eclipse開發新語言，然后可以在Eclipse中安裝生成的編輯器。

最近，我使用的Eclipse少了很多，所以直到現在，我對Xtext的興趣逐漸消失，直到最后，新版本的Xtext（仍處于beta版）瞄準了IntelliJ。因此，當我們使用Eclipse開發語言時，我們將生成插件以在IntelliJ中使用我們的語言。

我們將要看到的技術可以用于開發任何種類的語言，但是我們將把它們應用于特定的情況：AST轉換。這篇文章是為Xtext新手準備的，我現在不做任何詳細介紹，我只是分享對IntelliJ目標的第一印象。考慮到該功能目前是測試版，因此我們可以預期會有一些粗糙的邊緣。

我們正在嘗試解決的問題：調整ANTLR解析器以獲取出色的AST

我喜歡玩解析器，而ANTLR是出色的解析器生成器。對于像Java這樣的功能強大的語言，有很多漂亮的語法。現在，問題是Java之類的語言的語法非常復雜，并且生成的解析器會生成不易于使用的AST。主要問題是由于如何處理優先級規則。考慮一下Terence Parr和Sam Harwell編寫的Java 8語法。讓我們看看如何定義一些表達式：

conditionalExpression: conditionalOrExpression| conditionalOrExpression '?' expression ':' conditionalExpression;conditionalOrExpression: conditionalAndExpression| conditionalOrExpression '||' conditionalAndExpression;conditionalAndExpression: inclusiveOrExpression| conditionalAndExpression '&&' inclusiveOrExpression;inclusiveOrExpression: exclusiveOrExpression| inclusiveOrExpression '|' exclusiveOrExpression;exclusiveOrExpression: andExpression| exclusiveOrExpression '^' andExpression;andExpression: equalityExpression| andExpression '&' equalityExpression;equalityExpression: relationalExpression| equalityExpression '==' relationalExpression| equalityExpression '!=' relationalExpression;relationalExpression: shiftExpression| relationalExpression '<' shiftExpression| relationalExpression '>' shiftExpression| relationalExpression '<=' shiftExpression| relationalExpression '>=' shiftExpression| relationalExpression 'instanceof' referenceType;shiftExpression: additiveExpression| shiftExpression '<' '<' additiveExpression| shiftExpression '>' '>' additiveExpression| shiftExpression '>' '>' '>' additiveExpression;additiveExpression: multiplicativeExpression| additiveExpression '+' multiplicativeExpression| additiveExpression '-' multiplicativeExpression;multiplicativeExpression: unaryExpression| multiplicativeExpression '*' unaryExpression| multiplicativeExpression '/' unaryExpression| multiplicativeExpression '%' unaryExpression;unaryExpression: preIncrementExpression| preDecrementExpression| '+' unaryExpression| '-' unaryExpression| unaryExpressionNotPlusMinus;

這只是用于定義表達式的大部分代碼的一部分。現在考慮您有一個簡單的preIncrementExpression （類似： ++ a ）。在AST中，我們將擁有類型為preIncrementExpression的節點，該節點將包含在unaryExpression中。

一元表達式將包含在一個乘法表達式中，該表達式將包含在一個additiveExpression中，依此類推。該組織對于處理不同類型的運算之間的運算符優先級很有必要，因此將1 + 2 * 3解析為1和 2 * 3的總和，而不是1 + 2和3的乘法。問題是，從邏輯的角度來看，乘法和加法是同一級別的表達式：擁有Matryoshka AST節點沒有意義。考慮以下代碼：

class A { int a = 1 + 2 * 3; }

雖然我們想要這樣的東西：

[CompilationUnitContext][TypeDeclarationContext][ClassDeclarationContext][NormalClassDeclarationContext]classA[ClassBodyContext]{[ClassBodyDeclarationContext][ClassMemberDeclarationContext][FieldDeclarationContext][UnannTypeContext][UnannPrimitiveTypeContext][NumericTypeContext][IntegralTypeContext]int[VariableDeclaratorListContext][VariableDeclaratorContext][VariableDeclaratorIdContext]a=[VariableInitializerContext][ExpressionContext][AssignmentExpressionContext][ConditionalExpressionContext][ConditionalOrExpressionContext][ConditionalAndExpressionContext][InclusiveOrExpressionContext][ExclusiveOrExpressionContext][AndExpressionContext][EqualityExpressionContext][RelationalExpressionContext][ShiftExpressionContext][AdditiveExpressionContext][AdditiveExpressionContext][MultiplicativeExpressionContext][UnaryExpressionContext][UnaryExpressionNotPlusMinusContext][PostfixExpressionContext][PrimaryContext][PrimaryNoNewArray_lfno_primaryContext][LiteralContext]1+[MultiplicativeExpressionContext][MultiplicativeExpressionContext][UnaryExpressionContext][UnaryExpressionNotPlusMinusContext][PostfixExpressionContext][PrimaryContext][PrimaryNoNewArray_lfno_primaryContext][LiteralContext]2*[UnaryExpressionContext][UnaryExpressionNotPlusMinusContext][PostfixExpressionContext][PrimaryContext][PrimaryNoNewArray_lfno_primaryContext][LiteralContext]3;}<EOF>

雖然我們想要這樣的東西：

[CompilationUnit][FieldDeclaration][PrimitiveTypeRef][Sum][Multiplication][IntegerLiteral][IntegerLiteral][IntegerLiteral]

理想情況下，我們希望指定產生Matryoshka風格的AST的語法，但在對代碼進行分析時使用更平坦的AST，因此我們將根據Antlr和“邏輯” AST產生的AST構建適配器。我們打算如何做？我們將首先開發一種定義節點形狀的語言，以使它們出現在邏輯AST中，并且還將定義如何將Antlr節點（ Matryoshka風格的節點）映射到這些邏輯節點中。這只是我們要解決的問題：Xtext可用于開發任何一種語言，只是作為解析器狂人，我喜歡使用DSL解決與解析器相關的問題。這是很元的。

入門：安裝Eclipse Luna DSL并創建項目

我們將下載一個包含Xtext 2.9 Beta的 Eclipse版本。在全新的Eclipse中，您可以創建一種新型的項目： Xtext Projects 。

我們只需要定義項目的名稱，然后選擇與我們的新語言相關聯的擴展名即可

然后，我們選擇我們感興趣的平臺（是的，還有Web平臺……我們將在將來進行研究）

創建的項目包含一個示例語法。我們可以按原樣使用它，我們只需要生成幾個運行MWE2文件的文件即可。

運行此命令后，我們可以僅在IntelliJ或Eclipse中使用我們的新插件。但是，我們將改為首先更改語法，以在光榮的DSL中轉換給定的示例。

我們的DSL示例

我們的語言在IntelliJ IDEA中看起來像這樣（很酷，是嗎？）。

當然這只是一個開始，但是我們開始為Java解析器定義一些基本節點類型：

表示可能的修飾語的枚舉（警告：這不是完整列表）
CompilationUnit，其中包含可選的PackageDeclaration和可能的許多TypeDeclaration
TypeDeclaration是一個抽象節點，有三種擴展它的具體類型： EnumDeclaration，ClassDeclaration和InterfaceDeclaration （我們缺少注釋聲明）

我們將需要添加數十個表達式和語句，但是您應該對我們嘗試構建的語言有所了解。還要注意，我們已經引用了Antlr語法（在第一行中），但尚未指定定義的節點類型如何映射到Antlr節點類型。現在的問題是：我們如何構建它？

定義語法

我們可以使用簡單的EBNF表示法（帶有一些擴展名）來定義語言的語法。在您的項目中查找帶有xtext擴展名的文件，并按如下所示進行更改：

grammar me.tomassetti.AstTransformationsDsl with org.eclipse.xtext.common.Terminalsgenerate astTransformationsDsl "http://www.tomassetti.me/AstTransformationsDsl"Model:antlr=AntlrGrammarRef declarations+=Declaration*;AntlrGrammarRef:'adapt' grammarFile=STRING;Declaration: NodeType | NamedEnumDeclaration;NamedEnumDeclaration: 'enum' name=ID '{' values+=EnumNodeTypeFieldValue+ '}'; UnnamedEnumDeclaration: 'enum' '{' values+=EnumNodeTypeFieldValue+ '}';NodeType:'abstract'? 'type' name=ID ('extends' superType=[NodeType])? ('from' antlrNode=ID)? '{' fields+=NodeTypeField*'}'; NodeTypeField:name=ID (many='*='|optional='?='|single='=') value=NodeTypeFieldValue; NodeTypeFieldValue:UnnamedEnumDeclaration | RelationNodeTypeField | AttributeNodeTypeField;EnumNodeTypeFieldValue: name=ID;RelationNodeTypeField: type=[NodeType];AttributeNodeTypeField:{AttributeNodeTypeField}('string'|'int'|'boolean');

我們定義的第一個規則對應于AST的根（在本例中為Model ）。我們的模型始于對Antlr文件的引用和聲明列表。想法是指定我們的“邏輯”節點類型的聲明以及應如何將“ antlr”節點類型映射到它們。因此，我們將定義轉換，該轉換將引用在AntlrGrammarRef規則中指定的antlr語法中定義的元素的引用。

我們可以定義Enum或NodeType。 NodeType有一個名稱，可以是抽象的，并且可以擴展另一個NodeType。請注意，超類型是對NodeType的引用。這意味著生成的編輯器將自動能夠為我們提供自動完成功能（列出文件中定義的所有NodeType ）并進行驗證，從而驗證我們是否引用了現有的NodeType 。

在我們的NodeTypes中，我們可以定義任意多個字段（ NodeTypeField ）。每個字段均以名稱開頭，后跟一個運算符：

* =表示我們可以在此字段中使用0..n值
？=表示該字段是可選的（0..1）值
=表示始終存在一個值

NodeTypeField還具有一個值類型，該值類型可以是內聯定義的枚舉（ UnnamedEnumDeclaration ），關系（表示此節點包含其他節點）或屬性（表示此節點具有一些基本屬性，如字符串或布爾值）。

很簡單，是嗎？

因此，我們基本上重新運行了MWE2文件，我們準備好了。

查看實際使用的插件

要查看我們在IntelliJ IDEA中安裝的插件，我們只需要從包含想法插件的目錄（在我們的示例中為me.tomassetti.asttransf.idea ）運行gradle runIdea 。請注意，您需要使用gradle的最新版本，并且需要定義JAVA_HOME 。此命令將下載IntelliJ IDEA，安裝我們開發的插件并啟動它。在打開的IDE中，您可以創建一個新項目并定義一個新文件。只需使用我們在創建項目時指定的擴展名（本例中為.anttr ） ? IDEA應該使用我們新定義的編輯器。

目前驗證工作正常，但編輯器的React似乎很慢。自動完成功能反而對我不利。考慮到這只是一個beta，因此我希望這些問題在Xtext 2.9發布之前會消失。

下一步

我們才剛剛起步，但是令人驚奇的是，如何在幾分鐘內就可以使用其IDEA編輯器創建DSL。

我計劃朝幾個不同的方向工作：

我們需要了解如何打包和分發插件：我們可以使用gradle runIdea嘗試它，但我們只想生成一個二進制文件供人們安裝，而無需處理編輯器的源代碼
使用來自Maven的任意依賴項：這將變得相當復雜，因為Maven和Eclipse插件（OSGi捆綁包）以自己的方式定義了它們的依賴關系，因此通常必須將jar打包成捆綁包才能在Eclipse插件中使用。但是，還有其他選擇，例如Tycho和p2-maven-plugin 。劇透：我不希望這太快又容易……
我們還不能引用Antlr語法中定義的元素。現在，這意味著我們應該能夠解析Antlr語法并以編程方式創建EMF模型，以便我們可以在DSL中引用它。它需要了解EMF（并且需要一些時間……）。我將在將來使用它，這可能需要使用loooong教程。

結論

雖然我不再喜歡Eclipse（現在我已經習慣了IDEA，但對我來說似乎好得多了：更快，更輕便），但是Eclipse Modeling Framework一直是一個非常有趣的軟件，并且能夠與IDEA一起使用非常棒。

一段時間以來，我沒有使用EMF和Xtext，不得不說我看到了一些改進。我感到Eclipse并不是非常命令行友好的，并且通常很難將其與CI系統集成。我看到正在努力解決這些問題（請參閱Tycho或使用我們開發的編輯器來啟動IDEA的gradle作業），這對我來說似乎非常積極。

我的理念是混合技術，以務實的方式結合不同世界的最佳方面，因此，我希望找到時間玩這些東西。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2015/08/develop-dsls-for-eclipse-and-intellij-using-xtext.html