Sprachbau, DSLs und Verifikationstools

Beschreibung

Sprachen sind seit jeher das Rückgrat des Software Engineering: Programmiersprachen, Modellierungssprachen, Spezifikationssprachen.

Sprachen sind nützlich, da sie es den Entwicklern erlauben, bestimmte Problemstellungen oder Lösungsalgorithmen möglichst gut auszudrücken. “Gut” kann bedeuten: möglichst kompakt, möglichst leicht lesbar, zugänglich für Nicht-Programmierer in interdisziplinären Kontexten, oder geeignet für bestimmte (semi-)formale Analysealgorithmen. Leicht vereinfachend kann man sagen: je breiter das Anwendungsspektrum einer Sprache, desto schlechter erfüllt sie viele dieser Kriterien.

Ein vielversprechender Ansatz besteht daher darin, eine Sprache für einen ganz konkreten Einsatzzweck zu bauen, sogenannte domänenspezifische Sprachen: für Steuergesetze, für medizinische Algorithmen, für die Konfiguration komplexer technischer Geräte oder die Performanceanalyse von eingebetteten Systemen.

Der Haken dabei? Man muss eine neue Sprache bauen. Die Lösung? Domänenspezifische Sprachen zur Sprachdefinition. Über die letzten Jahre haben sich die dafür notwendigen Werkzeuge so weiterentwickelt, dass der Aufwand zum Bau einer Sprache problemlos im Rahmen eines normalen Softwareentwicklungsprojektes unterzubringen ist. Diese Werkzeuge, Language Workbenches, unterstützen die Definition aller relevanten Sprachaspekte, von Struktur über Typsystem bis zu Interpretern, Compilern und komfortablen IDEs. Sie erlauben modulare Spracherweiterung und -komposition sowie die Mischung von Syntaxformen wie Text, Tabellen, und Diagrammen.

Dieser Vortrag zeigt den Sprachbau mit einer solchen Language Workbench, dem Open-Source Werkzeug MPS von Jetbrains. Neben der Live-Demo einer Spracherweiterung werden ein paar Beispiele für DSLs aus dem industriellen Umfeld demonstriert. Ich gehe dabei auch auf die Integration mit Verifikationswerkzeugen wie SMT Solvern und Model Checkern ein.

Der Eintritt ist frei, eine Anmeldung ist nicht erforderlich.