in External DSLs WGT 2011 Markus Voelter - - PowerPoint PPT Presentation

The ¡State ¡of ¡the ¡Art ¡ in ¡External ¡DSLs ¡

WGT ¡2011 ¡

Œ ¡A ¡li%le ¡History ¡  ¡DSLs ¡ Ž ¡Example: ¡Fountains ¡  ¡Programming ¡vs. ¡Modeling ¡  ¡ProjecAonal ¡EdiAng ¡ ‘ ¡Example: ¡Embedded ¡Development ¡

Œ ¡

A ¡liGle ¡History ¡

programming ¡ close ¡to ¡the ¡hardware ¡

started ¡

abstracLons ¡ ¡ ¡ ¡compuLng ¡

∼ ¡

¡ ¡ ¡chips ¡

abstracLons ¡ ¡ ¡ ¡compuLng ¡

∼ ¡

¡ ¡ ¡bits ¡

¡ ¡ ¡C ¡

abstracLons ¡ ¡ ¡ ¡compuLng ¡

∼ ¡

¡ ¡ ¡Java ¡

abstracLons ¡ ¡ ¡ ¡compuLng? ¡

∼ ¡

¡ ¡ ¡SQL ¡

abstracLons ¡ ¡ ¡ ¡compuLng? ¡

∼ ¡

general ¡purpose ¡

domain ¡specific ¡

effecLve++ ¡ specialized, ¡limited ¡ used ¡by ¡experts ¡ together ¡with ¡other ¡ ¡ ¡ ¡ ¡specialized ¡tools ¡ tailor ¡made ¡

 ¡

Domain ¡Specific ¡Languages ¡

DSL ¡

A ¡DSL ¡is ¡a ¡focussed, ¡processable ¡ language ¡for ¡describing ¡a ¡specific ¡ concern ¡when ¡building ¡a ¡system ¡in ¡a ¡ specific ¡domain. ¡The ¡abstracLons ¡and ¡ notaLons ¡used ¡are ¡natural/suitable ¡for ¡ the ¡stakeholders ¡who ¡specify ¡that ¡ parAcular ¡concern. ¡

map ¡

DSL ¡Program ¡ GPL ¡Program ¡

(aka ¡Model) ¡

map ¡ automated! ¡

map ¡

GeneraLon ¡

TransformaLon ¡ CompilaLon ¡

InterpretaLon ¡

Analysing ¡Domains ¡ ¡ ¡ ¡Defining ¡Languages ¡

AcLviLes ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Building ¡Editors ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Transforming ¡Models ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Building ¡Generators ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Building ¡Frameworks ¡

AdapLng/SelecLng ¡

Analysing ¡Domains ¡ ¡ ¡ ¡Defining ¡Languages ¡

AcLviLes ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Building ¡Editors ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Transforming ¡Models ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Building ¡Generators ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Building ¡Frameworks ¡

AdapLng/SelecLng ¡

… ¡and ¡using ¡all ¡of ¡that ¡to ¡build ¡apps ¡ ¡

Ž ¡

Example ¡1: ¡ Fountain ¡Control ¡

¡CONTEXT ¡

¡SOLUTION ¡ Hardware ¡Structure ¡

¡SOLUTION ¡ Behaviour ¡

¡SOLUTION ¡ Plus: ¡ In-­‑IDE ¡Simulator ¡ Unit ¡Test ¡Support ¡

TOOLS ¡ Eclipse ¡Modeling ¡ Eclipse ¡Xtext ¡

 ¡

Programming ¡vs. ¡ Modeling ¡

Modeling ¡Tools ¡ ¡ Programming ¡Tools ¡ != ¡

Different ¡Worlds ¡

Modeling ¡Tool ¡ Modeling ¡Tool ¡ != ¡

Different ¡Worlds ¡

Different ¡Worlds ¡

Mix ¡Models ¡and ¡Programs ¡

Different ¡Worlds ¡

AST ¡NavigaLon ¡& ¡Query ¡ Mix ¡Models ¡and ¡Programs ¡

Different ¡Worlds ¡

AST ¡NavigaLon ¡& ¡Query ¡ Mix ¡Models ¡and ¡Programs ¡ Code ¡Constraints ¡

Why ¡

the ¡difference? ¡

History? ¡

Modeling ¡ Programming ¡

… ¡(Mostly) ¡Textual ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡NotaLons ¡

… ¡Concrete ¡Syntax ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Storage ¡

… ¡(Fancy) ¡ASCII ¡Editors ¡

… ¡Read-­‑Only ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡VisualizaLons ¡ ¡

Modeling ¡

… ¡(Mostly) ¡Graphical ¡ ¡ ¡ ¡ ¡NotaLons ¡

… ¡Abstract ¡Syntax ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Storage ¡

… ¡ProjecLng ¡Editors ¡

… ¡Different ¡editable ¡ ¡ ¡ ¡ ¡views ¡for ¡model ¡ ¡

Programming ¡

… ¡(Mostly) ¡Textual ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡NotaLons ¡

… ¡Concrete ¡Syntax ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Storage ¡

… ¡(Fancy) ¡ASCII ¡Editors ¡

… ¡Read-­‑Only ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡VisualizaLons ¡ ¡

Why ¡

the ¡difference? ¡

It ¡is ¡Lme ¡for ¡… ¡

… ¡a ¡Different ¡PerspecLve ¡

Programming ¡

the ¡way ¡we ¡do ¡

Modeling? ¡ Modeling ¡

the ¡way ¡we ¡do ¡

Programming? ¡

Modeling ¡ Programming ¡ Programming ¡ Modeling ¡

== ¡ == ¡

We ¡don‘t ¡want ¡to ¡

we ¡want ¡to ¡

model, ¡

program! ¡

We ¡don‘t ¡want ¡to ¡

we ¡want ¡to ¡

model, ¡

program! ¡

… ¡at ¡different ¡levels ¡of ¡abstacLon ¡ … ¡from ¡different ¡viewpoints ¡ … ¡integrated! ¡

We ¡don‘t ¡want ¡to ¡

we ¡want ¡to ¡

model, ¡

program! ¡

… ¡with ¡different ¡degrees ¡of ¡ ¡ … ¡with ¡suitable ¡notaLons ¡ … ¡with ¡suitable ¡expressiveness ¡ domain-­‑specificity ¡

We ¡don‘t ¡want ¡to ¡

we ¡want ¡to ¡

model, ¡

program! ¡

precise ¡and ¡tool ¡processable ¡ And ¡always: ¡

Programming ¡ ¡ Languages ¡

are ¡not ¡

• enough. ¡

MODULAR ¡

Programming ¡ ¡ Languages ¡

are ¡not ¡

• enough. ¡

COMPOSABLE ¡

Programming ¡ ¡ Languages ¡

are ¡not ¡

• enough. ¡

CONFIGURABLE ¡

Programming ¡ ¡ Languages ¡

are ¡not ¡

• enough. ¡

ADAPTABLE ¡

Programming ¡ ¡ Language ¡Syntax ¡

is ¡not ¡

• enough. ¡

FLEXIBLE ¡

L ¡

• ¡

with ¡many ¡first ¡class ¡concepts! ¡

Big ¡Language? ¡

L ¡

α ¡ β ¡ λ ¡ ω ¡ δ ¡ Small ¡Language? ¡

and ¡poweful ¡concepts ¡ with ¡a ¡few, ¡orthogonal ¡

α ¡ β ¡

Modular ¡Language ¡

composable ¡ ¡concepts ¡ with ¡many ¡opLonal, ¡

Like ¡frameworks ¡ ¡ and ¡libraries, ¡ ¡ but ¡with ¡syntax ¡ and ¡IDE ¡support ¡

Modular ¡Language ¡

 ¡

ProjecLonal ¡ EdiLng ¡

Parser-­‑based ¡

text ¡ … ¡to ¡tree ¡ … ¡to ¡text ¡

ProjecLonal ¡

tree ¡ … ¡to ¡text-­‑lookalike ¡(editor) ¡ … ¡to ¡other ¡trees ¡… ¡[*] ¡ … ¡to ¡text ¡ ¡

Programming ¡as ¡Modeling ¡

… ¡(Mostly) ¡Graphical ¡ ¡ ¡ ¡ ¡NotaLons ¡

… ¡Abstract ¡Syntax ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Storage ¡

… ¡ProjecLng ¡Editors ¡

… ¡Different ¡editable ¡ ¡ ¡ ¡ ¡views ¡for ¡model ¡ ¡

Programming ¡as ¡Modeling ¡

… ¡(Mostly) ¡Graphical ¡Any ¡kind ¡of ¡ ¡ ¡ ¡ ¡NotaLons ¡

… ¡Abstract ¡Syntax ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Storage ¡

… ¡ProjecLng ¡Editors ¡

… ¡Different ¡editable ¡ ¡ ¡ ¡ ¡views ¡for ¡model ¡ ¡

Language ¡

There‘s ¡no ¡parsing. ¡ Unique ¡Language ¡Element ¡IdenLty. ¡ Unlimted ¡language ¡composiLon. ¡

ComposiLon ¡

Textual ¡ Graphical ¡ Semi-­‑Graphical ¡

treated ¡the ¡same ¡ can ¡be ¡mixed ¡

like ¡ASCII ¡ } ¡ box ¡& ¡line ¡ mathemaLcal ¡

Flexible ¡

NotaLons ¡

AutomaLc ¡

IDE ¡Extension ¡

tool ¡support ¡is ¡inherent ¡ for ¡languages ¡build ¡with ¡ projecLonal ¡tools ¡

language ¡definiLon ¡ IDE ¡definiLon ¡

MulLple ¡

NotaLons ¡

… ¡for ¡the ¡same ¡concepts ¡ e.g. ¡in ¡different ¡contexts ¡

• r ¡for ¡different ¡tasks ¡

ParLal ¡

ProjecLons ¡

… ¡different ¡views ¡ … ¡for ¡different ¡roles/people ¡ … ¡only ¡a ¡parLcular ¡variant ¡

Programs ¡

Live ¡

think: ¡spreadsheet ¡ a ¡change ¡to ¡one ¡part ¡of ¡program ¡ can ¡lead ¡to ¡(dependent) ¡changes ¡ in ¡other ¡parts ¡

Tree ¡EdiLng ¡

… ¡try ¡to ¡make ¡it ¡feel ¡like ¡text ¡ … ¡takes ¡some ¡gelng ¡used ¡to ¡

but: ¡for ¡more ¡flexible ¡notaLons ¡ ¡ a ¡more ¡general ¡ediLng ¡paradigm ¡ ¡ is ¡needed ¡

… ¡is ¡different ¡from ¡ediLng ¡text ¡

Infrastructure ¡

IntegraLon ¡

… ¡diff/merge ¡must ¡be ¡in ¡tool ¡ … ¡exisLng ¡text ¡tools ¡don‘t ¡work ¡ … ¡storage ¡is ¡not ¡text ¡

Proprietary ¡

Tools ¡

… ¡no ¡interop ¡ … ¡no ¡standards ¡

‘ ¡

Example ¡2: ¡ Embedded ¡Systems ¡

Example ¡2: ¡

Embedded ¡Systems ¡ ¡

¡EXAMPLE ¡CASE ¡

¡SOLUTION ¡

¡SOLUTION ¡

¡SOLUTION ¡

TOOLS ¡ JetBrains ¡MPS ¡

THE ¡END. ¡