利用Xpath和XSLT生成程序举例
play.xml





Go up the hill



Fetch a pail of water



Fall down, break crown



Tumble down












play.dtd


















play.xsl




import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
class Play2 extends Frame {
/* The Props for ************/

Button Prop
= new Button(" ");

/* The Events in the ********/
class PropEvent implements ActionListener {
public void actionPerformed(ActionEvent evt) {
Object prop = evt.getSource();



} else if (prop.equals( select="@name"/>Prop)) {


enterNewScene(" select="script/@goto"/>");


} else {
System.out.println("Invalid prop");
}
}
}
/* Creating and starting up the select="//play/@name"/> ****/
String currentScene;
public Play2() {
super(" No Title xx
");
setSize( ,
);
setLayout(new FlowLayout());
// initialize props
PropEvent a = new PropEvent();


Prop.addActionListener(a);

// start scene
enterNewScene(" ");
}
public void enterNewScene(String scene) {
removeAll(); // remove previous scene
currentScene = scene;



} else if (scene.equals(" select="@name"/>")) {

add( Prop);

setBackground(Color.decode(" select="@color"/>"));

} else {
System.out.println("Invalid scene: "+scene);
}
show();
}
public static void main(String[] args) {
new Play2();
}
}






select="ancestor::addprop/@name | ancestor::prop/@name"/>

Prop.setLabel(" ");


4.4 模板语言
JSP和XSLT方法对于构造程序生成器是合理而有效的，然而它们都不是专门为编写程序生成器而设计的，并且在做这方面的应用时都有一些不足。
JSP的主要缺点如下：
(1) 服务器环境：JSP在服务器环境下工作，这对于大部分程序生成器来说常常是不需要的，甚至会有一些妨碍。如和其它系统构建工具结合时就非常不便。
(2) 输入不灵活：JSP的输入来自请求参数而不是命令行或文件，能用请求参数代替命令行甚至文件。如果文件在其它机器上，读入会非常不方便。DOM API能用于读入XML文件。不只限于XML输入，JSP对其它种类的输入也不能提供任何便利。
XSLT的主要缺点如下：
(1) 限制Java转义符：XSLT不能提供对Java语言的直接转义符来控制模板。
(2) 冗长的模板控制：XSLT是一种比较繁琐的语言，因此经常会混淆生成程序的底层结构。
(3) 实体引用：特殊字符必须适当地转义。最明显的就是在程序生成器中经常用的小于号。
XSLT和JSP都有很强大的功能。XSLT最强大的功能就是XPath，它提供了一种简明的方法供用户从XML文档中获取精确的信息。JSP提供了简单有效的方法允许Java语言控制程序生成器的输出。设计新的模板语言TL(Template Language)就是仅可能结合JSP和XSLT的优点而有避免它们的缺点。可以考虑用Java语言作为基本实现语言(但不必为输出语言)的程序生成器模板，把XML作为输入的规范语言。由于Xpath提供了达到目的所需要的一切，因此可以把Xpath作为新的模板语言所必须的一部分。为了把Xpath嵌入TL，需要规定Xpath表达式的计算值的关联。需要一种方法来规定约束变量、关联节点、大小和位置。Xpath还没有用作把组件和其它工具及解决方案相结合的API，因而，只能使用自己编写的API。这种API需要一个新的类和调用DOM树、建立关联、包含约束变量及计算Xpath表达式值的方法。
新的模板语言的设计和基本原理应具有以下设计目标：
. 具有简单强大的表达式语言，以此从XML文档获得信息。该语言应该允许通过XML树来选择元素和属性的特定子集。
. 具有一种把来自XML规范的信息插入到生成的输出中的简洁方式，也应该有重复规范中的元素的简洁方式，并且应该具有条件语句生成部分。
. 具有表示复杂而独特的重复以及其它控制流结构的方式。
. 具有对Java的所有特征的完整而直接的端口。包括可以和其它组件和库结合的能力。
. 提供与DOM API的接口。用于直接在XML树上进行转换。
. 在不过分妨碍程序生成的情况下，允许进行空白字符控制。
. 使 程序设计" title="程序设计">程序设计语言中的转义符达到最小。
. 在已用命令行自变量指定输入输出文件的命令行处理器下是可执行的。使程序生成器像设计的那样可以很容易的嵌入其它软件设计工具。这种程序生成器对于其它Java对象也是可用的，特别是一个模板可以使用其它模板。
. 允许程序生成器有多重输入输出，这允许在多个文件中利用一个规范来组织这些文件，并且允许一个已生成的程序跨越多个文件。多重输出对于生成无代码文件，如文档、测试脚本及其它文件是非常重要的。
. 能与XML进行相互转换，以便XML的所有工具可以被模板所使用。JSP的XML版本就是具有这个特征的一个示例。
. 允许选择编译或解释模式。
新TL的其它特征：
记录当前的输入行数和/或字符数：这可提供精确的错误信息并把行信息嵌入到生成代码中，以便反过来所在范围的特定部分。
遍历排序：XSLT提供了一个强大的排序功能来更新遍历，这个功能可进一步用在新TL中。
记录树信息：为了提高程序生成器的效率，使用把语法树的节点与信息结合起来存储的方法。
语言扩展：允许建立新的特定标记，在TL中加入新的特性会大大简化模板页。
分隔符：通常，在一列元素间加入分隔符是非常必要的。
实用方法：对于通常的需要可以提供很多有效的实用方法。这包括引用规范。
实现TL需要创建以下工具，除了在简单形式与XML形式间的两个转换器外，还要有一个从其中一种形式到Java程序的转换器。它是一种独特的程序生成器，因为它生成的程序是其它的程序生成器。所以，可以把转换器看作一个程序生成器的生成器。
4.5 面向组件的程序设计
大多数程序生成器可以生成组件，这些组件与其它组件相结合以产生软件系统。组件以及它们在软件系统中的构成称为面向组件的程序设计。组件、接口和连接器是面向组件的程序设计的3个主要因素。程序生成器有时也作为产生组成系统的代码的工具，即作为一个将系统关联在一起的“胶合剂”。软件组件是仅由协议特定的接口和明确的语境构成的软件单元。它既可以单独使用也可以被第三方调用。JavaBeans模式是面向组件程序设计的一个示例。接口是组件和其它软件元素间的一种交互。接口的语义描述组件的运行时行为，接口描述语言(IDL)在语法层上描述组件的接口。模块互连语言(MIL)也是一个描述一系列组件相互连接的IDL。两个组件之间的连接有时叫做连接器。IDL描述组件和接口，MIL描述组件、接口和连接器。连接器将一个组件的导入与另一个组件的导出相连接。接口适配器通过调用组件和直接访问被调组件的适当方法来实现接口。
程序生成器和面向组件的编程共同发展。组件和它们在系统中的组合涉及到一些重要的问题。如果软件重用库着眼于单个的组件而非组件族，要找到恰当的组件是很困难的。组件族可以通过利用设计时和运行时特性来开发。当组件不足时，生成时可变性可以用来为任何场合构建专用组件设计程序生成器。
面向组件程序设计的第二个主要问题是，设置并连接组件直到创建一个软件系统，在组件之间的连接可能需要复杂的接口适配器，它主要考虑诸如参数变换和可选参数的默认、同步和异步的连接以及其它通信机制。编写这种接口代码是MIL(模块接口语言) 程序生成器编程人员的工作。
最后，创建这样的工具和系统并不困难。设计一种好的语言或系统可能是困难的。
5 程序生成器的设计风格
程序生成器可以使用如下程序设计风格：
面向对象的驱动风格：使用面向对象技术来组织程序的结构。
代码驱动风格：在任何需要的地方生成代码并直接嵌入数据，不过多担心程序结构，而只需将考虑的重点放在简单高效的代码上。
表驱动风格：将数据与代码分离。规范信息存储在专门设计的数据结构中，并且代码在适当的时候参照数据结构恢复数据。
6 结束语
程序生成器思想已产生许多年了，并且大多用C语言等纯文本语言进行实现，而通过XML和JAVA等作为实现的技术并不多见，随着XML和JAVA技术的不断成熟，以及在各个领域及各行各业的广泛应用，XML和JAVA给这些已有技术提供了新的应用背景。XML可以用来生成独立于应用程序和平台的数据，JAVA技术可以用来实现独立于应用程序和平台的事务逻辑。两者相互协调补充。本文通过域分析的思想、方法，结合JAVA和XML技术提出了利用JAVA和XML开发程序生成器的几种方法，并对其进行了比较分析。可以预见，JAVA和XML技术必将使程序生成器的开发变得更加通用、简捷和规范。
参考文献
1. Krzysztof Czarnecki和Ulrich Eisenecker，Generative Programing：Methods，Tools，and Applications，Addision-Wesly，2000.
2. Jag Sodhi和Prince Sodhi，Software Reuse：Domain Analysis and Design Process，McGraw Hill，1999.
3. J. W. Cooper，Java Design Patterns：A Tutorial，Addison-Wesley，2000.
4. Charles F. Goldfarb和Paul Prescord，The XML Handbook，Prentice Hall，2001.
5. H.Maruyama、K.Tamura和N.Uramoto，XML and Java、Developing Web applications，Addision-Wesley，1999.
6. J.Craig Cleaveland，Janet A.Fertig，and george W.Newsome，“Dividing the Software Pie，”AT&T Technical Journal，Vol.75，No.2，March 1996，pp.8-19.
7. J.Craig Cleaveland，“Building Application Generators，”IEEE Software，July 1988；曾发表在Domain Analysis and Software System Modeling by Prieto-Diaz and Arango，1991.