تشغيل اختبارات تحليل DSL في TypeScript باستخدام ANTLR/Grammars-v4

إتقان تحليل TypeScript لخطوط DSL المخصصة باستخدام ANTLR

يتطلب العمل باستخدام اللغات المخصصة للمجال (DSLs) التي تشبه قواعد TypeScript أدوات تحليل قوية. في هذه الحالة، يمكن أن يساعد ANTLR، وهو مولد محلل قوي، في إنتاج مكونات معجم ومحلل، مما يسمح بتحويل DSLs إلى أشجار بناء جملة مجردة لـ TypeScript (ASTs). ومع ذلك، فإن تنفيذ ذلك في TypeScript يقدم بعض التعقيدات.

باستخدام القواعد النحوية الموجودة في مستودع ANTLR/Grammars-v4، يمكن للمطورين إنشاء محللين ومعجمين من ملفات.g4 مثل تايب سكريبت Lexer.g4 و محلل TypeScript.g4. هذه الملفات مطلوبة لإنشاء عقدة TypeScript AST خالصة، خاصة عند العمل مع تعريفات النوع. على الرغم من فائدته، إلا أن تحليل السلاسل المعقدة، مثل إعلانات النوع، قد يكون أمرًا صعبًا.

استخدام معجم ومحلل يستند إلى ANTLR لتحليل سلسلة مثل typeStorage= {todos:Todo[];} قد يؤدي إلى فشل غير متوقع. عند تجميع اختبارات TypeScript، قد يواجه المطورون أخطاء نموذجية مثل الأنواع غير المتطابقة أو الخصائص المفقودة في ملفاتهم مصدر الرمز المميز، مما أدى إلى خطأ الرسائل أثناء التجميع.

في هذه المقالة، سنلقي نظرة على كيفية إصلاح هذه المشكلات وإجراء الاختبارات باستخدام أمثلة مستودع ANTLR/Grammars-v4. وأخيرًا، ستتمكن من تحليل خطوط DSL المشابهة لـ TypeScript بشكل صحيح.

فهم تحليل TypeScript باستخدام ANTLR لخطوط DSL المخصصة

في البرامج النصية المحددة، نستخدم ANTLR لتطوير معجم ومحلل لـ DSL مفصل (لغة خاصة بالمجال) يكرر نظام الكتابة الخاص بـ TypeScript. المرحلة الأولى هي تحديد القواعد النحوية في تايب سكريبت Lexer.g4 و محلل TypeScript.g4 الملفات، التي تساعد في الترميز وتحليل المدخلات. يقوم الأمر 'npx antlr4ts TypeScriptLexer.g4 TypeScriptParser.g4' بإنشاء ملفات TypeScript المطلوبة، بما في ذلك المعجم والمحلل اللغوي. تقوم هذه الملفات بتحليل سلاسل مثل 'typeStorage = {todos: Todo[];}' باعتبارها AST منظمة (شجرة بناء جملة مجردة)، وهي خطوة أساسية في تحويل التعليمات البرمجية التي يمكن قراءتها بواسطة الإنسان إلى تنسيق يمكن قراءته بواسطة الآلة.

يقوم المعجم الذي تم إنشاؤه بتحويل سلاسل الإدخال إلى دفق من الرموز المميزة، والتي يفسرها المحلل بعد ذلك باستخدام القواعد النحوية المحددة في ملفات ".g4". في البرنامج النصي الخاص بنا، نستخدم 'CharStreams.fromString()' لتحويل سلسلة الإدخال إلى دفق أحرف للمعجم. يتم بعد ذلك استخدام مخرجات lexer لإنشاء ملف CommonTokenStream، والذي سيستخدمه المحلل اللغوي. يتيح هذا المزيج من المعجم ودفق الرمز المميز للمحلل فهم بنية الإدخال بشكل صحيح باستخدام القواعد النحوية، مثل التعرف على إعلانات النوع.

في البرنامج النصي الثاني، قمنا بإصلاح مشكلة عدم قيام "TypeScriptLexer" بتنفيذ واجهة "TokenSource" بشكل كامل. من خلال توسيع فئة المعجم وإدخال الأساليب المفقودة مثل 'nextToken()'، نتحقق من إمكانية تشغيل المعجم كمصدر رمزي. تعد هذه الخطوة بالغة الأهمية لأنه بدون هذه الطرق، ستؤدي TypeScript إلى ظهور خطأ، كما هو موضح في رسالة الخطأ "النوع 'TypeScriptLexer' غير قابل للتعيين لمعلمة من النوع 'TokenSource'". يؤدي تجاوز هذه الوظائف في المعجم المخصص إلى معالجة مشكلة الترجمة، مما يسمح بالتدفق المناسب من سلسلة الإدخال إلى AST.

أخيرًا، يقدم الخيار الأخير اختبارات الوحدة باستخدام إطار اختبار Mocha. تضمن هذه الاختبارات أن المحلل اللغوي يترجم بدقة سلاسل DSL المختلفة. على سبيل المثال، يفحص الاختبار ما إذا كانت السلسلة 'typeTodo = { title: string; مكتمل: منطقي؛ }' تتم معالجته بشكل صحيح وإذا كان AST المنتج يطابق البنية المتوقعة. تضمن هذه الإستراتيجية أن يتصرف المحلل بشكل صحيح في جميع السياقات، مما يجعل الحل أكثر مرونة وجديرة بالثقة. من خلال تغطية العديد من حالات الاستخدام، نضمن أن المحلل اللغوي الخاص بنا فعال لمجموعة واسعة من سلاسل DSL المشابهة لـ TypeScript.

// Solution 1: Building a Lexer and Parser in TypeScript Using ANTLR
// Step 1: Install ANTLR TypeScript tools and dependencies
npm install antlr4ts ts-node @types/node
// Step 2: Generate TypeScript lexer and parser from TypeScriptLexer.g4 and TypeScriptParser.g4
npx antlr4ts TypeScriptLexer.g4 TypeScriptParser.g4
// Step 3: Create a parser script (test-parser.ts) to parse custom DSL strings
import { CharStreams, CommonTokenStream } from 'antlr4ts';
import { TypeScriptLexer } from './TypeScriptLexer';
import { TypeScriptParser } from './TypeScriptParser';
const input = 'typeStorage = {todos:Todo[];}';
const lexer = new TypeScriptLexer(CharStreams.fromString(input));
const tokens = new CommonTokenStream(lexer);
const parser = new TypeScriptParser(tokens);
parser.startRule();  // Start parsing
// Test parsing logic with additional DSL strings

// Solution 2: Fixing the TokenSource Issue in TypeScriptLexer
// Ensure TypeScriptLexer implements the necessary methods for TokenSource
import { TokenSource, CharStream, Token } from 'antlr4ts';
class MyLexer extends TypeScriptLexer implements TokenSource {
   nextToken(): Token {
       return super.nextToken();  // Use base class token generation
   }
}
// Create a new instance of MyLexer to bypass the compilation error
const lexer = new MyLexer(CharStreams.fromString(input));
const tokens = new CommonTokenStream(lexer);
const parser = new TypeScriptParser(tokens);
parser.startRule();
// This resolves the missing TokenSource properties issue

// Solution 3: Writing Unit Tests for the TypeScript Parser
import { CharStreams, CommonTokenStream } from 'antlr4ts';
import { TypeScriptLexer } from './TypeScriptLexer';
import { TypeScriptParser } from './TypeScriptParser';
import { expect } from 'chai';
describe('DSL Parser Tests', () => {
   it('should parse type definitions correctly', () => {
       const input = 'typeTodo = { title: string; completed: boolean; }';
       const lexer = new TypeScriptLexer(CharStreams.fromString(input));
       const tokens = new CommonTokenStream(lexer);
       const parser = new TypeScriptParser(tokens);
       const result = parser.startRule();  // Call the start rule of the grammar
       expect(result).to.not.be.null;  // Ensure result is not null
   });
});
// Run the test with Mocha: npx mocha test-parser.ts

بناء واختبار موزعي TypeScript باستخدام ANTLR: مفاهيم متقدمة

عند تطوير محلل لخطوط DSL الشبيهة بـ TypeScript، فإن معالجة تعريفات الكتابة المعقدة بشكل صحيح لا تتطلب فهم التصميم النحوي لـ ANTLR فحسب، بل أيضًا كيفية دمج المحلل اللغوي المنتج مع أدوات TypeScript الحديثة. بالإضافة إلى إنشاء ملفات lexer و parser من .g4 الملفات، يجب على المطورين التأكد من أن هذه المكونات تعمل بسلاسة في بيئات التطوير الخاصة بهم، خاصة عند تحليل الهياكل المعقدة مثل إعلانات النوع مع العناصر المتداخلة. أحد المكونات التي يتم تجاهلها غالبًا هو التصحيح الفعال لفشل التحليل.

يعد عدم التطابق بين القواعد النحوية والبنية الفعلية لنص الإدخال من الأسباب الشائعة لأخطاء التحليل. إذا قام المعجم بإنشاء رموز غير صحيحة بسبب القواعد النحوية غير الكاملة أو الخاطئة، فلن ينتج المحلل اللغوي AST الصحيح. يمكن أن يفشل تحليل DSL الذي يتضمن بنيات تشبه الكائنات، مثل تعريف "النوع" الخاص بـ TypeScript، إذا كانت اللغة لا تدعم بنيات متداخلة للغاية. يمكن أن يساعد استخدام أدوات تصحيح الأخطاء الخاصة بـ ANTLR، مثل المكون الإضافي ANTLRWorks، في تصور تدفق الرمز المميز وتحديد مكان وجود المشكلة. وهذا يتيح تصحيح أسرع للمشكلات النحوية.

جانب رئيسي آخر عند استخدام ANTLR في TypeScript هو الحفاظ على التوافق مع نظام TypeScript البيئي. تعد معالجة الأخطاء والمخاوف المتعلقة بمصدر الرمز المميز الموضحة مسبقًا سائدة عند دمج المحلل اللغوي الناتج مع أدوات TypeScript الإضافية مثل عقدة ts. من خلال توسيع أساليب المعجم المفقودة وتنفيذها بشكل صحيح (كما هو موضح سابقًا)، فإنك تضمن أن هذه الأدوات تتفاعل بشكل صحيح مع المحلل اللغوي الناتج. يساعد الاختبار باستخدام أطر عمل اختبار الوحدة، مثل Mocha، في التحقق من أن الحل يعمل في مجموعة متنوعة من ظروف الحافة.