51CTO編者按：我們?cè)?jīng)在《基于JVM的語(yǔ)言正在開(kāi)始流行》一文中介紹過(guò)全新的基于JVM的腳本語(yǔ)言是Groovy和Scala。這兩門(mén)語(yǔ)言現(xiàn)在都越來(lái)越流行，不同的是，Groovy是動(dòng)態(tài)腳本語(yǔ)言，而是Scala是靜態(tài)語(yǔ)言，那什么是半靜態(tài)語(yǔ)言呢？本文將由阿里巴巴技術(shù)部中文站架構(gòu)師何坤（Raymond He）系統(tǒng)地向大家介紹這篇《詳解半靜態(tài)語(yǔ)言原理及價(jià)值》。

引言

動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言在企業(yè)開(kāi)發(fā)和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，如Ruby ,Velocity, Python等。 動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行類(lèi)型推斷，以解釋方式執(zhí)行，修改即生效，開(kāi)發(fā)靈活性高；而靜態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言(如：Java，C/C+/C++) 在執(zhí)行前做類(lèi)型檢查，需要編譯運(yùn)行，對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)前端開(kāi)發(fā)不夠靈活。

因此，許多大型互聯(lián)網(wǎng)站選擇 Freemarker, Velocity這樣的動(dòng)態(tài)模板語(yǔ)言作為頁(yè)面開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，在一定程度上滿足了前端敏捷開(kāi)發(fā)的需求。

然而，對(duì)于大型電子商務(wù)網(wǎng)站，不僅具有一般互聯(lián)網(wǎng)需求頻繁變更的特點(diǎn)，更顯著特點(diǎn)則是業(yè)務(wù)繁多，業(yè)務(wù)模型和業(yè)務(wù)關(guān)系復(fù)雜。 因此，在此類(lèi)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中，Velocity 的開(kāi)發(fā)也遇到了一些的問(wèn)題。

前端模板開(kāi)發(fā)問(wèn)題

1、降低軟件質(zhì)量

Velocity是弱類(lèi)型動(dòng)態(tài)語(yǔ)言，運(yùn)行時(shí)才能檢查出類(lèi)型錯(cuò)誤。由于動(dòng)態(tài)類(lèi)型等特點(diǎn)，有的錯(cuò)誤在遇到特定參數(shù)時(shí)，才能激發(fā)執(zhí)行路徑，軟件質(zhì)量不能很好的保證。

2、測(cè)試成本高

由于無(wú)法像靜態(tài)語(yǔ)言一樣，在運(yùn)行前進(jìn)行類(lèi)型檢查，因此軟件的測(cè)試周期長(zhǎng)，測(cè)試成本高。

3、開(kāi)發(fā)不敏捷

缺乏一些敏捷開(kāi)發(fā)功能如IDE內(nèi)實(shí)時(shí)驗(yàn)證、代碼提示、代碼重構(gòu)等。雖然能修改即生效，但對(duì)于企業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)，效率較低。

4、維護(hù)性差

對(duì)于一個(gè)大型系統(tǒng)，在重構(gòu)業(yè)務(wù)模型（Java Model）或代碼時(shí), 無(wú)法知道哪些Velocity模板會(huì)受到影響；常常需要花費(fèi)大量時(shí)間搜索相關(guān)模板，然后修改、測(cè)試。例如：筆者所在公司的一個(gè)基礎(chǔ)產(chǎn)品升級(jí)，由于受影響模板眾多，重構(gòu)復(fù)雜，項(xiàng)目評(píng)估達(dá)上千人日。

這些動(dòng)態(tài)語(yǔ)言天生的缺點(diǎn)在企業(yè)級(jí)和大型網(wǎng)站應(yīng)用中非常突出，嚴(yán)重的影響了開(kāi)發(fā)質(zhì)量和開(kāi)發(fā)效率。因此，在技術(shù)上亟待一種新的高質(zhì)量、高效率的開(kāi)發(fā)技術(shù)。

靜態(tài)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)

綜合考慮后，我們發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言（Dynamic Language）“解釋執(zhí)行方式和修改即生效”的最大優(yōu)點(diǎn)仍是不能舍棄的。必須從問(wèn)題出發(fā)，找到一條平滑的線路來(lái)解決問(wèn)題。

遇到上述問(wèn)題時(shí)，我們不由自主的會(huì)贊美Java的優(yōu)點(diǎn)：

1、靜態(tài)語(yǔ)法和靜態(tài)類(lèi)型實(shí)時(shí)檢查。

如果賦值類(lèi)型不匹配，方法不存在，參數(shù)類(lèi)型錯(cuò)誤等信息能馬上在IDE中顯示；

2、代碼提示:

調(diào)用屬性，方法時(shí)能代碼提示，開(kāi)發(fā)非常高效；

3、代碼熱鏈接:

通過(guò)變量和類(lèi)名熱鏈接到對(duì)應(yīng)的Java類(lèi)；

4、代碼重構(gòu)：

修改一個(gè)Java類(lèi)時(shí)，受影響的Java代碼會(huì)被實(shí)時(shí)重新驗(yàn)證，馬上會(huì)顯示紅色的錯(cuò)誤； 更強(qiáng)大的是重構(gòu)，對(duì)Java類(lèi)，方法敏性重命名，會(huì)自動(dòng)修改所有相關(guān)代碼中對(duì)它的引用。

Java等靜態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言的這些優(yōu)勢(shì)就是解決問(wèn)題的方向。那為什么動(dòng)態(tài)語(yǔ)言不能做到這些呢？ 原因在于動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的根本特點(diǎn)是變量無(wú)類(lèi)型（即弱類(lèi)型特點(diǎn)），類(lèi)型在運(yùn)行時(shí)推斷，這使得它無(wú)法在開(kāi)發(fā)階段進(jìn)行類(lèi)型檢查。

那如何將動(dòng)態(tài)語(yǔ)言和靜態(tài)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合呢？答案就是半靜態(tài)語(yǔ)言。

#p#

半靜態(tài)語(yǔ)言（Semi-Static Language）

1 定義

半靜態(tài)語(yǔ)言，嚴(yán)格說(shuō)應(yīng)該是靜態(tài)化類(lèi)型的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言（Statically Typed Dynamic Language）。它是這樣一種語(yǔ)言：以靜態(tài)方式開(kāi)發(fā)，以解釋方式執(zhí)行；通過(guò)變量顯式聲明或隱式聲明，運(yùn)行前可對(duì)變量類(lèi)型進(jìn)行推斷和驗(yàn)證。

靜態(tài)語(yǔ)言，動(dòng)態(tài)語(yǔ)言和半靜態(tài)語(yǔ)言的特點(diǎn)對(duì)比分析如下：

語(yǔ)言類(lèi)型	優(yōu)點(diǎn)	缺點(diǎn)	舉例	適用場(chǎng)景
Static Language	強(qiáng)類(lèi)型，運(yùn)行前類(lèi)型檢查，程序健壯 對(duì)Java等支持反射的語(yǔ)言，可實(shí)現(xiàn)代碼提示，重構(gòu)等敏捷開(kāi)發(fā)特性	需編譯運(yùn)行，發(fā)布慢 無(wú)法快速響應(yīng)需求變化	Java C/C++	企業(yè)級(jí)后端開(kāi)發(fā) 大型互聯(lián)網(wǎng)后端開(kāi)發(fā)
Dynamic Language	靈活性高，修改即生效 快速響應(yīng)需求變化	弱類(lèi)型，運(yùn)行時(shí)類(lèi)型檢查，程序不健壯，測(cè)試成本高	PHP Ruby Velocity	業(yè)務(wù)簡(jiǎn)單的小型互聯(lián)網(wǎng)前端開(kāi)發(fā)
Semi-Static Laguange	開(kāi)發(fā)時(shí)(Devtime)強(qiáng)類(lèi)型，程序健壯 運(yùn)行時(shí)(Runtime)弱類(lèi)型，修改即生效，快速響應(yīng)需求變化			業(yè)務(wù)復(fù)雜的企業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)和大型互聯(lián)網(wǎng)前端開(kāi)發(fā)

半靜態(tài)語(yǔ)言集合了靜態(tài)語(yǔ)言和動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，更適合企業(yè)級(jí)和大型互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)，例如：電子商務(wù)，ERP，金融，保險(xiǎn)等。

2 技術(shù)原理

2.1 范例

為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，需要在動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言基礎(chǔ)上，引入變量聲明技術(shù)。因此本質(zhì)上，半靜態(tài)語(yǔ)言也是一種聲明式語(yǔ)言（Declarative Language）, 這一點(diǎn)與靜態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言一樣。

以Velocity模板語(yǔ)言為例：

當(dāng)前Velocity Template編程代碼范例如下：

[Code 1] showBuyProducts.vm  
 
<HTML>> 
Hello $customer.Name  
<table>> 
#foreach( $product in $buyingProducts )  
   Buy: $product.Name,  Price: $product.Price,   
#end  
table>>  
 
 

該模板執(zhí)行后，HTML頁(yè)面上將用 $customer.Name 顯示“客戶名稱”，循環(huán)顯示該客戶購(gòu)買(mǎi)的每個(gè)產(chǎn)品的名稱和價(jià)格。在Velocity中，運(yùn)行時(shí)通過(guò)Velocity Context傳遞變量$customer和 $buyingProducts，而開(kāi)發(fā)時(shí)這兩個(gè)變量是未定型的（Untyped，或者說(shuō)都是Object類(lèi)型）。

為了實(shí)現(xiàn)靜態(tài)化開(kāi)發(fā)，引入變量聲明，在模板頂部對(duì)變量$customer，$buyingProducts進(jìn)行顯式類(lèi)型聲明。變量聲明指令為“##$”。

格式為：

##$ <Type> <var1[,var2[,[…]]]> 

帶有變量聲明的半靜態(tài)模板代碼為：

[Code 2] showBuyProducts_static.vm  
 
##$ com.abc.crm.Customer customer  
##$ com.abc.saling.Product product  
##$ List<Product> buyingProducts  
 
<HTML> 
Hello $customer.Name  
<table> 
#foreach( $product in $buyingProducts )  
   Buy: $product.Name,  Price: $product.Price,   
#end  
table> 
 

上述代碼中，指定了變量customer的類(lèi)型為 com.abc.crm.Customer，變量buyingProducts 的類(lèi)型為Product泛型集合。由于 "##"是Velocity的注釋指令，因此 "##$" 在Velocity Engine解析（Parse）和渲染（Render）時(shí)不會(huì)與現(xiàn)有語(yǔ)法沖突，Velocity引擎能正常執(zhí)行，從而保證了兼容性。

#p#

2.2 動(dòng)態(tài)語(yǔ)言一階段模型

在動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言中，只有一個(gè)運(yùn)行時(shí)（Run Time）階段，運(yùn)行階段由解釋器（Intepreter）來(lái)對(duì)源代碼進(jìn)行解析（Parsing）、執(zhí)行（Evaluation）產(chǎn)生執(zhí)行結(jié)果。過(guò)程如下：

由于動(dòng)態(tài)語(yǔ)言無(wú)類(lèi)型的特點(diǎn)，在解析步驟中產(chǎn)生的抽象語(yǔ)法樹(shù)（Abstract Syntax Tree，AST）所有變量被存儲(chǔ)為統(tǒng)一的類(lèi)型，例如JavaScript，Velocity中變量都作為 Object 類(lèi)型。在執(zhí)行步驟，一般由類(lèi)型推斷系統(tǒng)（Type Inference System）負(fù)責(zé)根據(jù)變量的實(shí)際值動(dòng)態(tài)判斷變量的類(lèi)型，并判斷函數(shù)、方法或?qū)傩哉{(diào)用是否正確，由解釋器進(jìn)行執(zhí)行或計(jì)算，從而產(chǎn)生結(jié)果。

2.3 半靜態(tài)語(yǔ)言兩階段模型

而半靜態(tài)語(yǔ)言，分開(kāi)發(fā)時(shí)（Develop Time）和運(yùn)行時(shí)（Run Time）兩個(gè)階段，兩個(gè)階段互不干擾。

1、開(kāi)發(fā)時(shí)階段。

開(kāi)發(fā)時(shí)進(jìn)行類(lèi)型檢查。一個(gè)“編譯器”，更嚴(yán)格說(shuō)是類(lèi)型化解析器（Typing Parser）負(fù)責(zé)對(duì)源代碼進(jìn)行解析和類(lèi)型檢查，然后輸出檢查結(jié)果。“變量聲明”是類(lèi)型檢查的必要條件。檢查結(jié)果包含類(lèi)型檢查失敗的錯(cuò)誤信息和警告信息，類(lèi)似于 Java編譯時(shí)的錯(cuò)誤信息。

與靜態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言不同，此編譯器不輸出機(jī)器代碼或字節(jié)碼，只輸出類(lèi)型檢查錯(cuò)誤信息。

2、運(yùn)行時(shí)階段。

此階段中，源代碼仍由解釋器以解釋方式執(zhí)行，同動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的解釋執(zhí)行過(guò)程。

半靜態(tài)語(yǔ)言的兩階段模型如下圖所示：

需要指出的是，運(yùn)行時(shí)階段仍采用無(wú)類(lèi)型解析器（Untyping Parser)， 是一個(gè)類(lèi)型推斷系統(tǒng)。而開(kāi)發(fā)時(shí)采用的是一個(gè)新的類(lèi)型化解析器(Typing Parser), 是一個(gè)類(lèi)型檢查系統(tǒng)(Type Checking System)。

2.4 開(kāi)發(fā)流程

半靜態(tài)語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)流程涉及5個(gè)步驟：

1、編碼

2、編譯(類(lèi)型檢查).

半靜態(tài)語(yǔ)言的編譯與靜態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言很不相同，它的編譯只進(jìn)行類(lèi)型檢查，不產(chǎn)生機(jī)器碼或字節(jié)碼。因此，半靜態(tài)語(yǔ)言的編譯可以稱為“檢查”（Checking).

在這個(gè)步驟中，如果代碼存在類(lèi)型錯(cuò)誤（Error），編譯失敗，那么你必須退回到步驟1）修改代碼bug，直到代碼編譯正確。

編譯過(guò)程還可以產(chǎn)生警告（Warning），程序員可以有選擇的忽略。

3、測(cè)試

QA 執(zhí)行功能測(cè)試，集成測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試。

如果測(cè)試失敗，必須退回到步驟 1）。

4、發(fā)布

將代碼發(fā)布到生產(chǎn)環(huán)境

5、執(zhí)行

最終用戶訪問(wèn)用半靜態(tài)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的應(yīng)用功能。

從上面的開(kāi)發(fā)流程可見(jiàn)， 開(kāi)發(fā)時(shí)階段覆蓋了步驟 1）、2）， 運(yùn)行時(shí)階段覆蓋了步驟 3)、4)、5）.

為了保證只有編譯合法的半靜態(tài)語(yǔ)言程序在生產(chǎn)環(huán)境運(yùn)行，需要有以下兩條約束規(guī)則來(lái)保證：

1、代碼編譯合法后，才能提交到測(cè)試階段；

2、測(cè)試正確的代碼才能發(fā)布上線。

由于半靜態(tài)語(yǔ)言仍用解析器運(yùn)行，理論上代碼仍具有修改即生效的特點(diǎn)。但從軟件質(zhì)量保證角度，這個(gè)缺點(diǎn)應(yīng)該規(guī)避。因此上線后的代碼不允許未經(jīng)編譯、測(cè)試的隨意修改。

#p#

2.5 類(lèi)型檢查系統(tǒng)和原理

半靜態(tài)語(yǔ)言的類(lèi)型檢查系統(tǒng)中的核心組件編譯器Compiler（或稱為Checker），它本質(zhì)上是一個(gè)類(lèi)型化解析器。編譯時(shí)，該系統(tǒng)采用類(lèi)型檢查算法（Type Checking Algorithm）；而在運(yùn)行時(shí)階段，仍由解釋器執(zhí)行代碼，采用類(lèi)型推斷算法（Type Inference Algorithm)。

半靜態(tài)語(yǔ)言的類(lèi)型檢查基本原理是，根據(jù)變量聲明對(duì)源碼進(jìn)行解析、類(lèi)型檢查和語(yǔ)義檢查，輸出檢查結(jié)果。這個(gè)系統(tǒng)中類(lèi)型檢查系統(tǒng)的基本原理如下圖所示：

我們使用一個(gè)命令行工具 vmcheck 來(lái)編譯半靜態(tài)語(yǔ)言代碼。格式為：

Format: vmcheck templateFile  
 

以前面的聲明式Velocity源碼為例，類(lèi)型檢查系統(tǒng)包含以下幾個(gè)基本規(guī)則和檢查點(diǎn)：

1、變量是否聲明；

如果變量 $customer 未聲明，編譯錯(cuò)誤如下：

Error: line:2,column:7,variable $customer not declared !  
 

2、JavaBean的屬性和方法是否存在

如果com.alibaba.saling.Customer類(lèi)沒(méi)有屬性 'Name' ， 編譯錯(cuò)誤如下：

Error: line:2, column:7, property 'Name' not found for $customer.  
 

如果com.alibaba.utils.CurrencyUtil 類(lèi)沒(méi)有方法 'convert' ， 編譯錯(cuò)誤如下：

Error: line:6, column:22, method 'convert' not found for $currencyUtil.  
 

3、方法調(diào)用的參數(shù)匹配;

3.1) 如果這樣調(diào)用 'convert' 方法:

$currencyUtil.convert()  
 

則產(chǎn)生如下編譯錯(cuò)誤信息：

Error: line:6, column:22, insufficient parameters for  method call 'convert' .  
 

3.2) 如果這樣調(diào)用 'convert' 方法

$currencyUtil.convert( $customer , "##.##" )  
 

則產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤信息：

Error: line:6, column:22, parameter type mismatched of $customer for method call 'convert' , Double is required.  
 

4、特定語(yǔ)句的類(lèi)型匹配，如條件，循環(huán)語(yǔ)句：

如果有下面的復(fù)制語(yǔ)句調(diào)用

#set( $customer.Name = $product.Price)  
 

則產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤信息：

Error: line:11, column:5, type mismatched of assignment statement.  
 

'if', 'foreach' 等語(yǔ)句使用的類(lèi)型匹配規(guī)則類(lèi)似。這與Java等強(qiáng)類(lèi)型語(yǔ)言一樣。

集合泛型的類(lèi)型匹配

對(duì)于Java語(yǔ)言，JDK5+支持泛型特性。因此，類(lèi)型檢查也需支持泛型。對(duì)于以下代碼

##$ List buyingProducts  
$buyingProducts.add( $customer)  
 

編譯錯(cuò)誤如下：

Error: line:12, column:5, parameter type mismatched of $buyingProducts for method call 'add' , 'com.alibaba.saling.Product' is required.   
As for the previous Velocity code snippet [Code 1], after executing 'vcheck' command on console,  
 

#p#

3 變量聲明

變量聲明就是對(duì)變量的類(lèi)型進(jìn)行聲明。變量聲明根據(jù)放置的地點(diǎn)分為兩種，顯示聲明（Explicit Declaration）和隱式聲明（Implicit Declaration）。

1、顯式聲明

顯式聲明采用特殊指令（Directive）或語(yǔ)句（Statement），在源碼中對(duì)變量進(jìn)行類(lèi)型聲明。

顯式聲明通常的格式為：

為了保持與運(yùn)行時(shí)解釋器的兼容性，我們引入一種“基于注釋的擴(kuò)展聲明指令”技術(shù)。以Velocity模板語(yǔ)言（VTL）為例, 在Velocity注釋指令“##”上擴(kuò)展“##$”指令用于變量聲明。如下例所示：

[Code 3] showBuyProducts_static.vm  
 
##$ com.abc.crm.Customer customer  
##$ List buyingProducts  
##$ String flag, sss, abc  
 

對(duì)于其他動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言，同樣使用“基于注釋的擴(kuò)展聲明指令”來(lái)實(shí)現(xiàn)兼容性的半靜態(tài)語(yǔ)言。

Language	Comment Instruction	S2L Declaration Instruction
Velocity	##	##$
Javascript	//	//$
Ruby	#	#$
Python	#	#$

2、隱式聲明

隱式聲明不用在源碼中編寫(xiě)聲明語(yǔ)句，而從配置文件或其他地方分析變量聲明。例如，使用Velocity進(jìn)行Web App開(kāi)發(fā)時(shí)，如果需要直接頻繁操作request,response,session等Servlet容器對(duì)象，編譯器可以將它們作為內(nèi)置變量，使用隱式聲明。如下表所示：

Built-in variable	Type
request	HttpServletRequest
response	HttpServletResponse
session	HttpSession
application	ServletContext

以下代碼使用隱式聲明變量 request, session,

 
 
Hello, $request.getParameter("username") ! 
 
 
Your logged in at $session.getAttribute("loginTime") last time.  
body> 

這段代碼看起來(lái)，對(duì)現(xiàn)有Velocity語(yǔ)法沒(méi)有任何擴(kuò)展. 但實(shí)際上，在編譯時(shí)，編譯器使用內(nèi)置變量對(duì)源碼進(jìn)行類(lèi)型檢查。

如果編寫(xiě)了一段錯(cuò)誤的調(diào)用，例如：

$session.getParameter("loginTime")  
 

則編譯器輸出一條“方法不存在的”錯(cuò)誤信息：

Error: line:12, column:5, method 'getParameter' not found for $session!.  
 

#p#

4 語(yǔ)法約束

半靜態(tài)語(yǔ)言基于某種動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，但它在語(yǔ)法語(yǔ)義上更接近與靜態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言。在這兩個(gè)端點(diǎn)，存在一些矛盾的地方，比如：變量動(dòng)態(tài)定型，ducking type等。因此，半靜態(tài)語(yǔ)言需要有語(yǔ)法約束：

1、變量先聲明，后使用

2、變量在作用域scope內(nèi)置能聲明為一個(gè)類(lèi)型；

3、禁止Ducking type 也就是多， 動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的無(wú)繼承多態(tài)特性不允許使用，因?yàn)檫@與靜態(tài)類(lèi)型系統(tǒng)是沖突的。

如果違反這幾個(gè)規(guī)則，編譯器會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的編譯錯(cuò)誤。以ducking type 為例（Ruby支持，而Velocity等Java系列腳本不支持）， 如果嘗試訪問(wèn)一個(gè)不存在的方法，則會(huì)產(chǎn)生下面的錯(cuò)誤。

Error: line:12, column:5, method 'quack' not found for $dog.  
 

而在Ruby中，只要 dog 存在 quack 方法，代碼運(yùn)行是正確的。

5 半靜態(tài)語(yǔ)言組成模型和實(shí)現(xiàn)方式

半靜態(tài)語(yǔ)言本質(zhì)上是動(dòng)態(tài)語(yǔ)言思想和靜態(tài)語(yǔ)言思想的結(jié)合的產(chǎn)物。一種基本的半靜態(tài)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，核心功能是在運(yùn)行前進(jìn)行類(lèi)型檢查和語(yǔ)義檢查。其組件集合 SS包括：

1、一種靜態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言S，S以編譯方式運(yùn)行；

2、一種以S語(yǔ)言為基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言 D。D以解釋方式由P執(zhí)行，解釋器 P 由S 編寫(xiě)；

3、在語(yǔ)言D的語(yǔ)法集合上擴(kuò)展變量聲明語(yǔ)法，新語(yǔ)法集合名為 SD ；

4、用語(yǔ)言S對(duì)解釋器P進(jìn)行擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn) SD 的類(lèi)型編譯器C；

5、開(kāi)發(fā)時(shí)，遵循SD語(yǔ)法集合的代碼由 C 進(jìn)行類(lèi)型檢查；

6、運(yùn)行時(shí)，遵循SD語(yǔ)法集合的代碼由 P 進(jìn)行解釋執(zhí)行。

因此，新的半靜態(tài)語(yǔ)言SS是基本組成是：新語(yǔ)法集合SD和類(lèi)型編譯器C.

SS = SD + C

舉例：

Java 是一種靜態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言，運(yùn)行前進(jìn)行編譯和類(lèi)型檢查；

Velocity是一種基于Java的動(dòng)態(tài)模板語(yǔ)言，通過(guò) Velocity Engine以解釋方式運(yùn)行；

基于Velocity實(shí)現(xiàn)半靜態(tài)語(yǔ)言的方式為：為Velocity基本語(yǔ)法增加變量聲明指令（語(yǔ)句），基于Velocity 解釋器 實(shí)現(xiàn)類(lèi)型編譯器 ，負(fù)責(zé)在開(kāi)發(fā)時(shí)對(duì)模板進(jìn)行類(lèi)型檢查。

實(shí)踐中，Java體系的動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言一般與Java語(yǔ)言天生的結(jié)合使用，應(yīng)用廣泛。以它們?yōu)榛A(chǔ)，很容易通過(guò)擴(kuò)展方式實(shí)現(xiàn)類(lèi)型編譯器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)半靜態(tài)語(yǔ)言。 例如Freemarker，Groovy，JRuby，Bean Shell等。其他動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言也可以基于此原理設(shè)計(jì)半靜態(tài)語(yǔ)言，如：Python，Ruby。

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IDE敏捷開(kāi)發(fā)（Agile Development in IDE）

對(duì)于Velocity，F(xiàn)reemarker這類(lèi)動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言，它們基于Java等強(qiáng)類(lèi)型語(yǔ)言，在模板內(nèi)能直接操作傳入的Java對(duì)象。由于Java等語(yǔ)言有反射（Reflection）機(jī)制。因而，除了靜態(tài)類(lèi)型檢查的基本功能，可以在類(lèi)型檢查和反射技術(shù)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)一系列IDE敏捷開(kāi)發(fā)功能。包括：

1、代碼提示：編輯器內(nèi)的Java對(duì)象的屬性，方法代碼提示；

2、參數(shù)提示：編輯器內(nèi)的Java對(duì)象的方法參數(shù)提示；

3、全量構(gòu)建和增量構(gòu)建：Java類(lèi)修改對(duì)相關(guān)Velocity模板的增量檢查；

4、代碼重構(gòu)：修改Java屬性或方法名稱，自動(dòng)批量修改相關(guān)模板中所有對(duì)應(yīng)類(lèi)型的JavaBean屬性或方法名稱。

其中3），4） 功能對(duì)于大型系統(tǒng)的維護(hù)和重構(gòu)價(jià)值尤為明顯。以上這些敏捷開(kāi)發(fā)功能可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)或結(jié)合集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）如Eclipse插件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

結(jié)論

通過(guò)以上分析可見(jiàn)，半靜態(tài)化語(yǔ)言結(jié)合了靜態(tài)語(yǔ)言和動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，能很好的解決動(dòng)態(tài)語(yǔ)言編程的開(kāi)發(fā)質(zhì)量和開(kāi)發(fā)效率問(wèn)題。半靜態(tài)化語(yǔ)言保留了動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的靈活性優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)達(dá)到了靜態(tài)語(yǔ)言在開(kāi)發(fā)時(shí)強(qiáng)類(lèi)型檢查優(yōu)勢(shì)，能有效提升程序健壯性，減低測(cè)試復(fù)雜性和測(cè)試成本。通過(guò)與IDE結(jié)合，實(shí)現(xiàn)代碼提示，代碼重構(gòu)等敏捷開(kāi)發(fā)功能，有效提升動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)效率。在企業(yè)級(jí)應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中有著良好的應(yīng)用價(jià)值。

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