MPS教程（五）把之前的语言嵌入Java

抽象千里冰封

编程话题下的优秀答主

原文

突然MPS教程（五），扩展Java

爱看不看

话说我一开始时就是抱着肯定没人看的心情写的这个系列，不过写了之后居然还是有不少人向我反馈表示在看，我还是很开心的。

知乎有一哥们私聊找我，问我能不能用MPS扩展其他语言。答案当然是可以的，不过我的教程里面似乎还没有，所以我就临时发布了这篇教程。

众所周知，在MPS中，有一个语法和Java一样的内置语言叫做BaseLanguage，一般情况下，我们编写代码，让MPS把AST给map成BaseLanguage代码，然后编译为文本形式的Java代码。

这次说什么

在这篇教程中，我们将模块化我们的Generator，并使我们能在BaseLanguage当中写我们的语言的代码。

如果你做了上一篇博客的作业的话，你就可以体验一把在Java里面写C#的感觉了。虽然这么有点不好（估计会引发一场巨大巨大的战争），但是你看懂了这篇教程并跟着来了一波之后，你就已经可以任意地扩展BaseLanguage的语法了。

我在写博客之前先验证了一下自己的想法，最终出来的代码是这样的：

public class Ice1000 {
  public static void main(string[] args) {
    Console.WriteLine(" ** 马赛克 ** ");
    Console.WriteLine(" This is C# code ");
    Console.WriteLine(" Fuck Java ");
  }
}

（说实话，上面那段代码选语言的时候，我纠结惨了）

再次提醒，MPS的LOP中，语言的概念早已被弱化，你编辑的不是代码，是AST。

然后我刚写到这的时候我的朋友Glavo说混合风格看着吐血。

于是为了再恶心他一把，我把语法改成了Lisp风格。见下代码：

public class Ice1000 {
  public static void main(string[] args) {
    (println " ** 马赛克 ** ")
    (println " This is C# code ")
    (println " Fuck Java ")
  }
}

模块化之前的Generator

我们回顾一下，上次我们整了个Generator，它直接在一个map_PrintlnSet里面对PrintlnSet所有的Println 进行一个map操作，把它转化为Java代码。这里我们应该先把Println的CodeGen做成一个模块，让它可以被用于BaseLanguage和 PrintlnSet两种语言。

导入依赖

首先我们需要导入依赖，在VerboseLang中的Dependency选绿色加号，找到BaseLanguage，选择，并像这样把Scope选成Extend，代表这门语言扩展了BaseLanguage。

然后我们让Println继承Statement，而不是之前的BaseConcept。

concept Println extends Statement
                implements <none>

instance can be root: false
alias: p
short description: <no short description>

properties:
content : string

children:
<< ... >>

references:
<< ... >>

新建一个子Generator

然后我们跑到Generator那里，创建一个reduction rule，Concept选Println，

然后在右边的那个红光满面的地方Alt+Enter，选择新建一个模板。

然后在模板里面新建一个Statement。注意，这里的模板都是BaseLanguage的模板。

因此，你可以直接在里面写Java。比如，输入sout，出来一个System.out.println();。

然后选中整块代码，加上一个Template Fragment，表示这部分是一块模板（你可以只选中一部分作为模板，剩下的部分用于满足静态分析，保证语法正确而已）：

最后我们把这段代码补全成我们之前写的那样（就是在字符串那个位置加一个对node的content进行map的macro，和我之前在讲Generator的时候操作一致）：

完了应该是这样：

<TF [System.out.println("$[** 马赛克 **]");] TF>

使用这个子Generator

然后我们转到map_PrintlnSet，让它调用这个Template Fragment。

首先把上次写的都删了，重新整个LOOP MACRO：

然后把再选中里面的整个语句，给它加上一个宏，然后看到左边俩红色美元符号中间报错：

我们在这里选择名叫COPY_SRC的宏，表示直接把源码抄过来。完了应该是这样的：

public class map_PrintlnSet {
  public static void main(string[] args) {
    $LOOP$[$COPY_SRC$[System.out.println("** 马赛克 **");]]
  }
}

也就是说MPS还有更高级的抄源码的方式，不过本文不会说的。因为懒。

现在编译一下语言，回到我们之前写的那个粗鄙的Sandbox，右键Preview Generated Text，应该是没问题的，运行也应该没问题。如果有问题，请点击菜单栏的Build -> Rebuild Project。

写一些BaseLanguage

现在我们在我们的Sandbox里面导入BaseLanguage，然后rebuild一下，这样我们就可以在这个Sandbox里面写 BaseLanguage的代码了：

然后新建一个class：

无论如何你都应该会写这些东西了：

public class BaseLanguageClassUsedForTesting {
  public static void main(string[] args) {
    <no statements>
  }
}

在BaseLanguage里面使用我们刚才定义的东西

注意，我们之前写Println这个Concept的时候，曾经为它起过一个alias叫p。我们要记住它，然后在<no statement>处，Alt+Enter，输入这个alias（我是p所以就输了p）：

然后你就惊喜地看到了我们之前写的Editor的东西出现在了这里！

public class BaseLanguageClassUsedForTesting {
  public static void main(string[] args) {
    (println " <no content> ")
  }
}

随便写点什么玩玩吧。你现在已经成功地扩展Java了。

作业

这次的作业留一个比较难的，

扩展BaseLanguage，把整个PrintlnSet也塞进去。

要求：

在PrintlnSet的Generator中调用Println的
把PrintlnSet原本的root Generator换成对PrintlnSet的Generator的调用

也就是说确保所有代码都只写了一次，复用所有能复用的模块。

也就是说你要做成这样（我自己也实验了一下，是可以的，我把语法改成了我最近写的比较多的Lisp风格（最近比较沉迷Lisp啊））：

Sandbox1:

(run-all|> 
    (println " ** 马赛克 **** 马赛克 **** 马赛克 ** ")
    (println " My name is Van, I'm an artist. ")
    (println " I'm a performance artist. ")
)

这个不算难，类似的事情我们上次已经做过了。

Sandbox2:

public class Ice1000 {
  public static void main(string[] args) {
    (println " ** 马赛克 ** ")
    (println " This is C# code ")
    (println " Fuck Java ")
    (run-all|>
        (println " ** 马赛克 **** 马赛克 **** 马赛克 ** ")
        (println " MPS is a good IDE ")
        (println " Language-Oriented Prorgamming is good! ")
    )
  } 
}

这个比较骚，难度也比较大。我决定上传我自己做的版本，你们可以做完作业之后对答案。至于能不能成功导入就看你的运气了。

这是我做的那个版本在MPS里面的样子：