[論文レビュー] MontiCore: A Framework for the Development of Textual Domain Specific Languages

Hans Grönninger, Holger Krahn+3 more|arXiv (Cornell University)|Sep 22, 2014

Model-Driven Software Engineering Techniques参考文献 5被引用数 8

ひとこと要約

MontiCore は、読みやすく冗長性のない構文定義を組み合わせた、効率的なテキスト型ドメイン固有言語（DSL）の開発を可能にするフレームワークである。このフレームワークは、言語の継承と埋め込みによるモジュラリティをサポートし、文法ベースのモデリングにオブジェクト指向の概念（継承や関連付けなど）を統合し、エディターやコードテンプレートの自動生成を可能にすることで、DSL開発の負荷を顕著に低減する。

ABSTRACT

In this paper we demonstrate a framework for efficient development of textual domain specific languages and supporting tools. We use a redundance-free and compact definition of a readable concrete syntax and a comprehensible abstract syntax as both representations significantly overlap in their structure. To further improve the usability of the abstract syntax this definition format integrates additional concepts like associations and inheritance into the well-understood grammar-based approach. Modularity concepts like language inheritance and embedding are used to simplify the development of languages based on already existing ones. In addition, the generation of editors and a template approach for code generation is explained.

研究の動機と目的

• テキスト型DSLの具象構文と抽象構文を定義する際の複雑さと冗長性を軽減すること。
• 文法ベースの定義にオブジェクト指向の概念（継承や関連付けなど）を統合することで、抽象構文の使いやすさを向上させること。
• 言語の継承と埋め込みによるモジュラリティを活用し、既存の言語を基盤として新しい言語を簡素に作成できるようにすること。
• エディターやコードテンプレートの自動生成により、ツール実装の手作業負荷を低減すること。
• 開発の負担を軽減し、保守性を向上させるために、一貫性があり、コンactで人間が読みやすい構文定義を提供すること。

提案手法

• 具象構文と抽象構文を最小限の冗長性で統合する一貫した文法ベースのアプローチを定義すること。
• 表現力を高めるために、関連付けや継承といった高度なモデリング概念を直接文法定義に統合すること。
• 言語の継承と埋め込みによるモジュラリティを支援し、既存の言語構成要素の再利用を可能にすること。
• 専用のエディタ生成ツールを用いて、言語定義から構文に配慮したエディタを自動生成すること。
• 抽象構文木をターゲットコードにマッピングできるカスタマイズ可能なテンプレートを備えた、テンプレートベースのコード生成メカニズムを実装すること。
• 保守性と開発者生産性の向上を図るため、言語仕様をコンactで人間が読みやすい形式で定義すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 テキスト型DSLの具象構文と抽象構文の定義を、どのようにしてよりコンactかつ冗長性のないものにできるか？
• RQ2 継承や関連付けといったオブジェクト指向の概念を、文法ベースのDSL定義にどの程度効果的に統合できるか？
• RQ3 言語の継承や埋め込みといったモジュラリティメカニズムは、新しいDSLの開発をどの程度簡素化できるか？
• RQ4 1つの言語定義から、信頼性があり効率的なエディターやコード生成ツールを自動生成できるか？
• RQ5 一貫性があり、コンactな構文定義は、DSLの保守性と使いやすさにどのような影響を与えるか？

主な発見

• 文法ベースの構文定義に継承や関連付けを統合することで、複雑さを増すことなく、抽象構文の表現力と使いやすさが顕著に向上した。
• 言語の継承と埋め込みにより、開発者は既存の言語構成要素を再利用することで、新しいDSLを効率的に構築でき、開発時間と作業負荷が削減された。
• 言語定義から構文に配慮したエディタを自動生成することで、迅速なプロトタイピングが可能になり、開発者生産性が向上した。
• テンプレートベースのコード生成により、柔軟かつカスタマイズ可能なターゲットコードの生成が可能となり、DSLモデルから実装コードへのシームレスなマッピングが実現した。
• 一貫性があり、コンactな構文定義により、具象構文と抽象構文の間の冗長性が低減され、保守性が高まり、読みやすい言語仕様が実現した。