Scala实现DSL的框架案例

在skinny.validator框架中，提供如下的一种DSL调用方式来验证Map的值：

def validationRules = Validator(
  param("name" -> name) is notEmpty,
  param("dataSourceId" -> dataSourceId) is checkAll(intValue, intMinValue(0)),
  param("sql" -> sql) is notEmpty,
  param("fields" -> fields) is checkAll(notNull, notEmpty)
)

param()方法返回的类型为ParamDefinition。is之类的方法看起来应该是ParamDefinition的DSL方法。不过在实现中，却提供了一个私有类来定义这些DSL方法，然后再定义一个隐式转换将私有类转换为ParamDefinition：

/**
 * Param definition which has #is and #are DSL methods.
 *
 * @param paramDef param definition
 */
private[validator] class ParamDefinitionWithIsDSL(paramDef: ParamDefinition) {
  def is(validations: ValidationRule): NewValidation = NewValidation(paramDef, validations)

  def are(validations: ValidationRule): NewValidation = NewValidation(paramDef, validations)
}

/**
 * Converts ParamDefinition to ParamDefinitionWithIsDSL implicitly.
 *
 * @param paramDef param definition
 * @return with dsl
 */
implicit def convertParamDefinitionToParamDefinitionWithIs(paramDef: ParamDefinition): ParamDefinitionWithIsDSL  = {
  new ParamDefinitionWithIsDSL(paramDef)
}

通过这种方式既可以将对应的DSL方法进行归类，又可以很好地支持DSL的编码形式，算是DSL的一种最佳实践。

is或are等DSL方法接收的参数类型为ValidationRule（因为Scala允许以空格而非括号形式去调用，从而能够以自然语言的方式来表达）。ValidationRule的定义比较特殊，它本身是一个trait，但却继承自一个函数：

trait ValidationRule extends ((KeyValueParamDefinition) => ValidationState) with ErrorLike {}

看起来比较奇怪，其实不过是一种语法糖，因为在Scala中，函数就是一个定义了apply()方法的接口。这里之所以直接继承一个函数，倒也不是卖弄语法，而是因为作者压根就不想为这个函数定义一个类型。这也是FP的好处，因为函数自身就已经表达了一种最高层抽象，为什么还要多此一举去定义一个类型呢？对于一些不支持函数为一等公民的语言，才会这样行无奈之举。例如我需要抽象这么一个函数：

() => Unit

在Java语言中，由于不支持函数作为参数或返回值，那就只有无奈地寻找到一个所谓Action的概念，定义接口：

public interface Action {
    void execute();
}

ValidationRule的定义实则是一个模板方法模式，该类的apply()方法就是模板方法（template method），而isValid()方法就是基本方法（primitive method），交给实现ValidationRule的类去具体实现：

trait ValidationRule extends ((KeyValueParamDefinition) => ValidationState) with ErrorLike {
  /**
   * Validation itself.
   *
   * @param value any value
   * @return valid if true
   */
  def isValid(value: Any): Boolean

  /**
   * Applies this validation rule to parameter.
   *
   * @param paramDef param definition
   * @return validation
   */
  def apply(paramDef: KeyValueParamDefinition): ValidationState = {
    if (isValid(paramDef.value)) ValidationSuccess(paramDef)
    else ValidationFailure(paramDef, Seq(Error(this.name, this.messageParams)))
  }
}

skinny.validator框架提供了诸多内建的验证规则，并以case class或object（如果为单例）形式定义：

object notNull extends ValidationRule {
  def name = "notNull"
  def isValid(v: Any) = v != null
}

// param("x" -> "y") is required
object required extends required(true)

case class required(trim: Boolean = true) extends ValidationRule {
  def name = "required"
  def isValid(v: Any) = !isEmpty(v) && {
    if (trim) v.toString.trim.length > 0
    else v.toString.length > 0
  }
}

// param("x" -> "y") is notEmpty
// param("list" -> Seq(1,2,3)) is notEmpty
object notEmpty extends notEmpty(true)

case class notEmpty(trim: Boolean = true) extends ValidationRule {
  def name = "notEmpty"
  def isValid(v: Any) = !isEmpty(v) && {
    toHasSize(v).map(x => x.size > 0).getOrElse {
      if (trim) v.toString.trim.length > 0
      else v.toString.length > 0
    }
  }

  protected def isEmpty(v: Any): Boolean = v == null || v == ""
}

诸如notNull、required与notEmpty之类的object或case class都继承自ValidationRule，但它们本质上都是函数，接受的参数为KeyValueParamDefinition类型，返回ValidationState。在这些方法调用的背后，隐含地使用到了Scala的特殊语法：

param("x" -> "y") is notEmpty

param("x" -> "y")是ParamDefinition类型，然后利用隐式转换的方式，使其拥有了is方法。因此前面的调用相当于：

param("x" -> "y").is(notEmpty)

该方法接收的参数表面上是ValidationRule类型，实则是一个函数，函数参数类型为KeyValueParamDefinition，它是ParamDefinition的实现类。param方法在返回KeyValueParamDefinition时，对应的实现是将传入的key/value键值对传递给了KeyValueParamDefinition：

def param(kv: (String, Any)): KeyValueParamDefinition = KeyValueParamDefinition(kv._1, kv._2)

因此，就相当于把(x, y)这个键值对传递给了notEmpty()方法。由于scala的方法默认是strict方法，所以在将notEmpty函数传递给is方法时，就会去执行notEmpty的apply()方法，内部就是调用它的isValid()方法，进而调用isEmpty(v: Any)方法，并将传递进来key/value键值对的value（即这里的y值）进行非空判断。