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javatoyou
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CERL SDL 语法及类型系统

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我们目前有3篇很朦胧的文章介绍到了CERL:

本文打算深入一点,谈谈CERL的一个核心内容:SDL语法及其类型系统。

我们知道,CERL中是以SDL(Server Description Language)这样一门语言来描述服务器接口的。其实,从最真实的历史角度来说,SDL是先于CERL这个框架出来的,有了完整的SDL语法设计(我个人认为非常优雅的结合了Erlang与静态语言的长处),才促使我确定要实现CERL。可以明确地说,SDL语言是我认为CERL库中最重要的成就。

SDL语言中全局可以定义3种元素:code,type,server。样例:

其中code就是一般语言中的常量,或者对应为枚举值。SDL内置有一些code,如:ok,true,false,error 等。

type则为类型别名。上面这个样例过于简单,其实远没有体现出SDL的类型系统的复杂性出来。完整来讲,SDL的类型系统是这样的:

  • 内置类型:Char, UInt32/Int32, UInt16/Int16, String, etc.
  • 定长数组:Char[16], String[32], etc.
  • 不定长数组:Char[], String[], etc.
  • 结构体:{Char a, UInt32 b, Char[] c, String[32] d}
  • 枚举类型:code1 | code2 | code3
  • 条件类型:{ok, Char a, UInt32 b, Char[] c, String[32] d} | code1 | {code2, Char e, String[32] f}

所有类型都可以定义别名,如:

  • type A = Char;
  • type MD5 = Char[16];
  • type Reason = code1 | code2 | code3;
  • type AStruc = {Char a, UInt32 b, Char[] c, String[32] d};
  • type Foo = {ok, Char a, UInt32 b, Char[] c, String[32] d} | code1 | {code2, AStruc value};

这里有几个值得注意的关键点:

  • 从概念上来讲,type语句并不是产生新的类型,只是为了给某个类型定义别名。理论上说,类型 {Char a, {Int32 b, String c} v} 是一个合法的类型,它有两个成员a和v,其中v是一个结构体。但是这样的语法很难阅读,所以我们在编译器中做了限制,禁止了这种写法。而是要求写成 type SubStruct = {Int32 b, String c}; 然后再定义 {Char a, SubStruct v}。
  • 枚举类型其实是条件类型的一个特殊情况。

对应到其他语言,可能除了条件类型外,其他都比较容易找到相应的概念。对于这样的一个条件类型:

  • {ok, Char a, UInt32 b, Char[] c, String[32] d} | code1 | {code2, Char e, String[32] f}

在C/C++中可能翻译成类似以下这种结构(只是表意,并非SDLC真实的翻译结果):

介绍完 SDL 的类型系统,再介绍 server 就简单了。和一般语言的 class 一样,server 有构造函数,有成员。成员可以是 code, type, function。其中,code,type 比较简单,只是说这些常量和类型在本 server 名字空间内而已。function 则类似一般语言的成员函数(member function),只是有几个特别的地方:

  • 这些 function 有 id。
  • function 默认为同步方法,但可以显式申明为异步的(async),异步方法没有返回值。
  • 同步方法的语法为 funcName(Type1 arg1, ...) -> RetType;
  • 异步方法的语法为 funcName(Type1 arg1, ...);
  • 和一般语言的 function 很不一样的是,SDL server 的 function 参数全部为输入参数,没有 out 参数的概念。所有的输出都通过 RetType 返回。

注意,同步方法的 RetType 我们要求必须是条件类型。其实道理很简单:因为 server 之间的通讯是不可靠的,可能会因为机器、网络或软件故障等原因导致信息不能抵达。要求 RetType 为条件类型的好处是,系统可以返回一些 SDL 中没有描述的 code。如:

  • [id=2] get(KeyT key) -> {ok, ValueT value} | false;

这样的一个定义,相当于是这样的:

  • [id=2] get(KeyT key) -> {ok, ValueT value} | false | timeout | ioerror | ...;

后面有多少种可能的错误码并不确定,和 CERL 的实现有关。

至此,CERL 的 SDL 文法介绍完毕,下面是提问时间。

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