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API設計方案新思路：用順暢插口結構內部DSL

編程設計語言的抽象性體制包括了2個最基礎的層面：一是語言關心的基本元素/詞義；另一個是以基本元素/詞義到復合型原素/詞義的結構標準。在C、C 、Java、C#、Python等通用語言中，語言的基本元素/詞義通常離難題域較遠，根據API庫的方式開展逐層抽象性是減少難題難度系數最常見的方式 。例如，在C語言中最普遍的方法是出示庫函數來封裝繁雜邏輯性，便捷外界啟用。(北京市網站制作)

但是一般的API設計方法存有一種純天然的圈套，那便是無論如何封裝，大全過程盡管比小全過程抽象層次高些，但實質上還是全過程，遭受全過程詞義的牽制。換句話說，根據基本元素/詞義結構更高級抽象性原素/詞義的情況下，語言的結構標準非常大水平上限定了抽象性的層面，大家難以跳出來這一層面去，乃至很有可能壓根觀念不上這一限定。而SQL、HTML、CSS、make等DSL（行業特殊語言）的抽象性層面是為特殊行業量身訂做的，從這種抽象性角度觀察難題通常更為簡易，因此DSL在處理其特殊行業的難題時比通用性編程設計語言更為便捷。一般，SQL等非通用語言被稱作外界DSL（External DSL）；在通用語言中，大家實際上還可以在一定水平上提升語言結構標準的抽象性層面限定，界定內部DSL（Internal DSL）。

文中將詳細介紹一種被稱作順暢插口（Fluent Interface）的內部DSL設計方法。Wikipedia上Fluent Interface的界定是：

下邊將分4個一部分來逐漸表明順暢插口在結構內部DSL中的典型性運用。

1.基礎詞義抽象性

假如要輸出0..4這五個數，大家一般會最先想起相近那樣的編碼：

1.  //Java  
2. for (int i = 0; i < 5;  i) {  
3. system.out.println(i);  
4. }   
5.  

而Ruby盡管也適用相近的for循環，但非常簡單的是下邊那樣的完成：

1. //Ruby  
2. .times {|i| puts i}   

Ruby中一切皆目標，5是Fixnum類的案例，times是Fixnum的一個方式 ，它接納一個block主要參數。對比for循環完成，Ruby 的times方法更簡約，易讀性更強，但了解OOP的盆友很有可能會有疑問，times是不是應當做為整形類的方式 呢？在OOP中，方式 啟用一般意味著了向目標推送信息，更改或查尋目標的情況，times方式 顯而易見并不是對整形目標情況的查尋和改動。假如你是Ruby的設計師，你能把times方式 放進Fixnum類嗎？假如回答是否認的，那麼Ruby的這類設計方案實質上意味著了什么？事實上，這兒的times盡管僅僅一個一般的類方法，但它的目地卻與一般實際意義上的類方法不一樣，它的詞義事實上類似for循環那樣的語言基礎詞義，能夠 被視作一種自定的基礎詞義。times的詞義從一定水平上跳出來了類方法的圈圈，向難題域邁入了一步！

另一個事例來源于Eric Evans的“用2個時間點結構一個時間范圍目標”，一般設計方案：

1. 3 //Java  
2. TimePoint fiveOClock, sixOClock;  
3. TimeInterval meetingTime = new TimeInterval(fiveOClock, sixOClock);   
4.  

另一種Evans的設計方案是那樣：

1. 2 //Java  
2. TimeInterval meetingTime = fiveOClock.until(sixOClock);   

按傳統式OO設計方案，until方式 本不可出現在TimePoint類中，這兒TimePoint類的until方式 一樣意味著了一種自定的基礎詞義，促使表述時間域的難題更為當然。

盡管上邊的2個簡易事例和一般設計方案對比看不出來很大的優點，但它卻為大家了解順暢插口奠定了基本。關鍵的是應當感受到他們從一定水平上跳出來了語言基礎抽象性體制的拘束，大家不應該再用類崗位職責區劃、迪米特法則（Law of Demeter）等OO設計原理來對待他們。

2.管路抽象性

在Shell中，我們可以根據管路將一系列的小指令組成在一起完成繁雜的作用。管路中流動性的是單一種類的文字流，測算全過程就是以鍵入流到輸出流的轉換全過程，每一個指令是對文字流的一次轉換功效，根據管路將功效累加起來。在Shell中，許多情況下大家只必須一句話就能進行log統計分析那樣的中小規模納稅人難題。和別的抽象性體制對比，管路的幽美取決于無嵌套循環。例如下邊這一段C程序流程，因為嵌套循環層級較深，不易一下子了解清晰：

1. 2 //C  
2. min(max(min(max(a,b),c),d),e)   

而用管路來表述一樣的作用則清楚得多：

1.  
2. 2 #!/bin/bash  
3. max a b | min c | max d | min e   
4.  

大家非常容易了解這段程序表達的意思是：先求a，b的最高值；再把結果和c取極小值；再把結果和d求最高值；再把結果和e求極小值。

jQuery的鏈條式啟用設計方案也具備管路的設計風格，方式 鏈上流動性的是同一種類的jQuery目標，每一步方式 啟用是對目標的一次功效，全部方式 鏈將每個方式 的功效累加起來。

1. 2 //Javascript  
2. $('li').filter(':event').css('background-color', 'red');   
3.  

3.結構分析抽象性

除開管路這類“線形”構造外，順暢插口還可用以結構結構分析抽象性。例如，用Javascript動態創建建立下邊的HTML精彩片段：

1. <div id="’product_123’" class="’product’"> 
2. <img src="’preview_123.jpg’" alt="" /> 
3. <ul> 
4. <li>Name: iPad2 32G</li> 
5. <li>Price: 3600</li> 
6. </ul> 
7. </div>   
8.  

若選用Javascript的DOM API：

1. //Javascript  
2. var div = document.createElement('div');  
3. div.setAttribute(‘id’, ‘product_123’);  
4. div.setAttribute(‘class’, ‘product’);  
5.  
6. var img = document.createElement('img');  
7. img.setAttribute(‘src’, ‘preview_123.jpg’);  
8. div.appendChild(img);  
9.  
10. var ul = document.createElement('ul');  
11. var li1 = document.createElement('li');  
12. var txt1 = document.createTextNode("Name: iPad2 32G");  
13. li1.appendChild(txt1);  
14. …  
15. div.appendChild(ul);   
16.  

而下邊順暢插口API則要有感染力得多：

1. //Javascript  
2. var obj =  
3. $.div({id:’product_123’, class:’product’})  
4. .img({src:’preview_123.jpg’})  
5. .ul()  
6. .li().text(‘Name: iPad2 32G’)._li()  
7. .li().text(‘Price: 3600’)._li()  
8. ._ul()  
9. ._div();  

和Javascript的規范DOM API對比，上邊的API設計方案已不限于獨立地對待某一個方式 ，只是考慮到了他們在解決困難時的組成應用，因此編碼的表達形式尤其接近難題的實質。那樣的編碼是自表述的（self-explanatory）在易讀性層面要顯著勝于DOM API，這等同于界定了一種類似HTML的內部DSL，它有著自身的詞義和英語的語法。必須需注意的是，上邊的結構分析抽象性和管路抽象性擁有實質的不一樣，管路抽象性的方式 鏈上一般是同一目標的持續傳送，而層級抽象性中方式 鏈上的目標卻在伴隨著層級的轉變而轉變。此為，我們可以把業務流程標準也表述在順暢插口中，例如上邊的事例中，body()不可以包括在div()回到的目標中，div().body()將拋出去”body方式 不會有”出現異常。(高檔網站建設)

4.多線程抽象性

順暢插口不但能夠 結構繁雜的層級抽象性，還能夠用以結構多線程抽象性。在根據回調函數體制的多線程方式中，好幾個異步調用的同歩和嵌套循環難題是應用多線程的難題所屬。有時候一個稍繁雜的啟用和同歩關聯會造成編碼充滿了繁雜的同歩定期檢查逐層回調函數，難以理解和維護保養。這個問題從實質上講和上邊HTML的事例一樣，是因為大部分通用語言仍未把多線程做為基本元素/詞義，很多多線程完成方式是向語言的讓步。對于這個問題，我就用Javascript撰寫了一個根據順暢插口的多線程DSL，實例編碼以下：

1. //Javascript  
2. $.begin()  
3. .async(newTask('task1'), 'task1')  
4. .async(newTask('task2'), 'task2')  
5. .async(newTask('task3'), 'task3')  
6. .when()  
7. .each_done(function(name, result) {  
8. console.log(name   ': '   result);})  
9. .all_done(function(){ console.log('good, all complete d'); })  
10. .timeout(function(){  
11. console.log('timeout!!');  
12. $.begin()  
13. .async(newTask('task4'), 'task4')  
14. .when()  
15. .each_done(function(name, result) {  
16. console.log(name   ': '   result); })  
17. .end();}  
18. , 3000)  
19. .end();   

上邊的編碼僅僅一句Javascript啟用，但從另一個角度觀察它卻像一段敘述異步調用的DSL程序流程。它根據順暢接口標準了begin when end的句法結構，begin后邊跟的是起動異步調用的編碼；when后邊是多線程結果解決，能夠 挑選each_done, all_done, timeout中的一種或多種多樣。而begin when end構造自身是能夠 嵌套循環的，例如上邊的編碼在timeout解決支系中就包括了另一個begin when end構造。根據這一DSL，我們可以比根據回調函數的方法能夠更好地表述異步調用的同歩和嵌套循環關聯。

上邊詳細介紹了用順暢插口結構的4種典型性抽象性，出此以外也有許多別的的抽象性和運用場所，例如：許多單元測試卷架構就根據順暢接口標準了單元測試卷的DSL。盡管上邊的事例以Javascript等動態語言占多數，但實際上順暢插口所依靠的英語的語法基本并不嚴苛，即便在Java那樣的靜態數據語言中，一樣能夠 輕輕松松地應用。順暢插口有別于傳統式的API設計方案，了解和應用順暢插口關鍵是要提升語言抽象性體制產生的思維定勢邏輯思維，依據難題域選擇適度的抽象性層面，運用語言的基礎英語的語法結構行業特殊的詞義和英語的語法。