代码生成（Code Generation）介绍-阿里云开发者社区

在实现模型驱动开发中，我们可以解释模型直接运行在领域框架之上，也可以把模型通过代码生成技术转换成代码之后编译运行在框架之上。这两种方式都有利弊，可以搭配使用，在OpenExpessApp中将采用这两种方法，类库通过代码生成，UI等元模型通过框架解释执行。由于代码生成是MDD中很重要的一项技术，所以本篇我将介绍一下代码生成相关的知识。

模型驱动中的代码生成

在EMF中，Metamodel为EMF元模型，Model为EMF模型；在MS DSL Tools中，MetaModel为DSL元模型，模板为T4模板

代码生成技术

Antlr3
Antlr是一个非常著名的开源语言生成工具，官方网站是这么介绍的：
ANTLR, ANother Tool for Language Recognition, is a languagetool that provides a framework for constructing recognizers,interpreters, compilers, and translators from grammatical descriptionscontaining actions in a variety of targetlanguages. ANTLR provides excellent support for treeconstruction, tree walking, translation, error recovery, and errorreporting. There are currently about 5,000 ANTLR sourcedownloads a month.

　　研究过一阵子Antlr，用它来写过一个.Net下的表达式引擎，参考使用Antlr实现表达式引擎。

　　使用Antlr的一般经过如下步骤：

写语法
写StringTemplate模板（可选）
在AntlrWorks调试语法
从语法生成类
使用生成的类来写应用程序

　　作者写了一本介绍Antlr的专著 The Definitive Antlr Reference，我只是几年前大概看过一遍，觉得作者很牛。不过作者又出的另外一本书Language Implementation Patterns，有人说这本书更好，它将ANTLR内部的设计思想也讲得很清楚了。相比而言，之前那本书只能算是ANTLR的用户手册，而新书算是ANTLR的设计思想。

Irony - .NET Language Implementation KitIrony是在Codeplex网站上的一个开源语言实现工具，官方介绍如下：
　Irony is a development kit for implementing languages on .NET platform. It uses the flexibility and power of c# language and .NET Framework 3.5 to implement a completely new and streamlined technology of compiler construction. Unlike most existing yacc/lex-style solutions Irony does not employ any scanner or parser code generation from grammar specifications written in a specialized meta-language. In Irony the target language grammar is coded directly in c# using operator overloading to express grammar constructs. Irony's scanner and parser modules use the grammar encoded as c# class to control the parsing process. See the expression grammar sample for an example of grammar definition in c# class, and using it in a working parser.

......

代码生成定义语言

　　在特定领域建模 DSM（Domain Specific）介绍中介绍了DSM的不同工具的比较，其中代码生成定义语言也可以从表中看到，下面将会介绍一下DSL tools的T4和MetaEdit+的MERL（MetaEdit+ Reporting Language）：

MetaEdit+的MERL语言
MetaEdit+提供代码生成编辑器，还支持生成的调试。OpenExpressApp采用类似MetaEdit+的元元模型来编写语言，所以将来的代码生成可能也会主要参考它来做。具体可参考安装程序目录中的User's Guides 的 MetaEdit+ Workbench 代码生成章节内容。

它的一个Report示例：

 
       01 
        Report 'Test'  
      
       02 
        foreach .State [Watch]  
      
       03 
        {  'State : '  
      
       04 
           :State name;  
      
       05 
           newline  
      
       06 
           'Connects to: '  
      
       07 
           newline  
      
       08 
           do ~From>()~To.State [Watch]  
      
       09 
           {  '   '  
      
       10 
              :State name;  
      
       11 
              newline  
      
       12 
           }  
      
       13 
           newline  
      
       14 
       } 
      
       15 
       endreport

它的语法定义如下：

 
       001 
        STRING  : "'" CHAR* "'"  
      
       002 
        where CHAR is any character; a ' character must be doubled  
      
       003 
        NUMBER  : ("0".."9")+  
      
       004 
        NAMECHAR    : "a".."z" | "0".."9" | " " | {_+-[]?} | INTLNAMECHAR | ESCAPECHAR  
      
       005 
       INTLNAMECHAR    : {äëïöü} | {áéíóú} | {àèìòù} | {âêîôû} | {ñãœçÿ} | {ß€} | {¿¡«»} 
      
       006 
       ESCAPECHAR  : "\" ECHAR 
      
       007 
        where ECHAR is anything that is not a letter number or underscore  
      
       008 
       NAME    : NAMECHAR+ 
      
       009 
        If NAME contains a space, the whole name should have a ";" after it, or one of ".>~#" forming the start of the next element in a chainClause  
      
       010 
        WILDNAME    : ["^"] (NAMECHAR | "*" | "#")+  
      
       011 
        If WILDNAME contains a space, the whole name should have a ";" after it.  
      
       012 
       #   Design element access and output commands (5.3.2) 
      
       013 
        chainOutputClause   : (propClauseWithLevel | propClause | (graphEltClause+ propClause)) [";"] [translatorNames] [";"];  
      
       014 
        translatorNames : ("%" <NAMECHAR>+)+;  
      
       015 
        propClauseWithLevel : propClause levelNumber [";"];  
      
       016 
        levelNumber : [";"] " "* ["-"] <NUMBER>+;  
      
       017 
        propClause  : ":" (<NAME> | "()");  
      
       018 
        graphEltClause  : (objClause | relClause | roleClause | portClause) [";"]  
      
       019 
        objClause   : "." typeChoiceClause  
      
       020 
        relClause   : ">" typeChoiceClause  
      
       021 
        roleClause  : "~" typeChoiceClause  
      
       022 
        portClause  : "#" typeChoiceClause  
      
       023 
       typeChoiceClause    : NAME 
      
       024 
            | "()"  
      
       025 
            | "( " WILDNAME {" | " WILDNAME}* ")"  
      
       026 
       #   General commands (5.3.3) 
      
       027 
       report  : oldreport | newreport; 
      
       028 
        oldreport   : "report" <STRING> clause* "endreport";  
      
       029 
       newreport:  [newheadersection] clause*; 
      
       030 
        newheadersection    : <NAME> ["(" [<NAME> ("," <NAME>)*] ")" ];  
      
       031 
       clause  : (comment 
      
       032 
       | basicClause 
      
       033 
       | ifClause 
      
       034 
       | loop 
      
       035 
       | subreportClause 
      
       036 
       | fileClause 
      
       037 
       | md5Clause 
      
       038 
       | executeClause 
      
       039 
       | promptAskClause 
      
       040 
       | variableAssign 
      
       041 
       | variableClause 
      
       042 
       | translationClause 
      
       043 
       | mathClause 
      
       044 
       | chainOutputClause 
      
       045 
       ; 
      
       046 
       comment : <comment>; 
      
       047 
       basicClause : atomicClause | iterableClause; 
      
       048 
       atomicClause    : newlineClause | separatorClause | literal | variableRef | simpleClause; 
      
       049 
        newlineClause   : "newline" [";"];  
      
       050 
        separatorClause : "sep" [";"];  
      
       051 
        literal : <STRING> [translatorNames] [";"];  
      
       052 
        variableRef     : "$" <NAME> [translatorNames] [";"];  
      
       053 
        simpleClause    : ("id" | "type" | "metatype" | "oid" | "projectid" | "objectid" | "project") [levelNumber] [";"] [translatorNames] [";"]  
      
       054 
       | 
      
       055 
        ("x" | "y" | "left" | "right" | "top" | "bottom" | "centerX" | "centerY" | "width" | "height" | "area") [levelNumber] [";"] [translatorNames] [";"];  
      
       056 
        iterableClause  : ("decompositions" | "explosions" | "containers" | "contents" | "stack" | "graphs") [";"];  
      
       057 
       #   Control and navigation commands (5.3.4) 
      
       058 
        ifClause    : "if" [condition]  
      
       059 
        "then" [";"] (clause* | ";")  
      
       060 
        ["else" [";"] clause*]  
      
       061 
        "endif" [";"];  
      
       062 
        condition   : ("not" condition)  
      
       063 
        | (condition "and" condition)  
      
       064 
        | (condition "or" condition)  
      
       065 
        | ("(" condition ")")  
      
       066 
       | expression; 
      
       067 
       expression  : comparison | unary; 
      
       068 
       unary   : comparableClause; 
      
       069 
       comparison  : comparableClause comp comparableClause 
      
       070 
        ["num"];  
      
       071 
       comparableClause    : atomicClause | chainClause; 
      
       072 
        comp    : "<" | ">" | "<=" | ">=" | "=" | "<>" | "=~" | "=/";  
      
       073 
        loop    : ("do" | "dowhile")  
      
       074 
       (chainClause | atomicClause) 
      
       075 
       [whereClause] [filterClause] 
      
       076 
        "{" clause* "}" [";"]  
      
       077 
       | 
      
       078 
       "foreach" 
      
       079 
        graphEltClause [";"]  
      
       080 
       [whereClause] [filterClause] 
      
       081 
        "{" clause* "}" [";"];  
      
       082 
        chainClause : (chainElementClause [levelNumber] [";"])+;  
      
       083 
       chainElementClause  : graphEltClause | propClause | iterableClause; 
      
       084 
        whereClause : "where" condition;  
      
       085 
       filterClause    : orderbyClause [uniqueClause] 
      
       086 
       | uniqueClause; 
      
       087 
        orderbyClause   : "orderby" orderCriterion ("," orderCriterion)*;  
      
       088 
        uniqueClause    : "unique" [clause+ ("," clause+)*];  
      
       089 
        orderCriterion  : clause+ ["num"] ["asc" | "desc"];  
      
       090 
        subreportClause : ("subreport" | "subgenerator") [";"] clause* "run" [";"];  
      
       091 
       #   External I/O commands (5.3.5) 
      
       092 
       fileClause  : outputFileClause | filenameReadClause | filenamePrintClause; 
      
       093 
        outputFileClause    : "filename" [";"] clause*  
      
       094 
        ["encoding" [";"] clause+]  
      
       095 
        ["md5start" [";"] clause+]  
      
       096 
        ["md5stop" [";"] clause+]  
      
       097 
       modeClause clause* 
      
       098 
        "close" [";"];  
      
       099 
        modeClause  : ("write" | "merge" | "append") [";"];  
      
       100 
        filenameReadClause  : "filename" [";"] clause*  
      
       101 
        ["encoding" [";"] clause+]  
      
       102 
        "read" [";"];  
      
       103 
        filenamePrintClause : "filename" [";"] clause* "print" [";"];  
      
       104 
        md5Clause   : "md5id" [";"] clause* "md5Block" [";"]  
      
       105 
       clause* 
      
       106 
        "md5sum" [";"];  
      
       107 
        executeClause   : ("external" | "internal") [";"]  
      
       108 
       clause* 
      
       109 
        ("execute" | "executeBlocking") [";"];  
      
       110 
        promptAskClause : "prompt" [";"] clause* "ask" [";"];  
      
       111 
       #   String and number commands (5.3.6) 
      
       112 
       variableClause  : variableReadClause | variableWriteClause; 
      
       113 
        variableReadClause  : "variable" [";"] clause+ "read" [";"];  
      
       114 
        variableWriteClause : "variable" [";"] clause+  
      
       115 
        variableModeClause clause* [";"]  
      
       116 
        "close" [";"];  
      
       117 
        variableModeClause  : ("write" | "append") [";"];  
      
       118 
        variableAssign  : "$" <NAME> "=" [";"] (variableAssign | basicClause | chainOutputClause);  
      
       119 
        translationClause   : "to" [";"] clause*  
      
       120 
        ["translate" [";"] clause*]  
      
       121 
        "endto" [";"];  
      
       122 
        mathClause  : "math" [";"] clause* "evaluate" [";"];