Izvođenje testova za raščlanjivanje DSL-a u TypeScriptu pomoću ANTLR/Grammars-v4

Ovladavanje raščlanjivanjem TypeScripta za prilagođene DSL-ove pomoću ANTLR-a

Rad s prilagođenim jezicima specifičnim za domenu (DSL-ovima) koji nalikuju gramatici TypeScripta zahtijeva snažne alate za raščlanjivanje. U ovom slučaju, ANTLR, snažan generator parsera, može pomoći u proizvodnji komponenata leksera i parsera, dopuštajući da se takvi DSL-ovi pretvore u stabla apstraktne sintakse TypeScript (AST). Međutim, implementacija ovoga u TypeScript predstavlja neke komplikacije.

Koristeći gramatike u repozitoriju ANTLR/Grammars-v4, programeri mogu stvoriti parsere i leksere iz .g4 datoteka kao što su TypeScript Lexer.g4 i TypeScriptParser.g4. Ove su datoteke potrebne za generiranje čistog TypeScript AST čvora, posebno kada se radi s definicijama tipa. Unatoč svojoj korisnosti, raščlanjivanje kompliciranih stringova—kao što su deklaracije tipa—može biti teško.

Korištenje leksera i parsera temeljenog na ANTLR-u za raščlanjivanje niza poput typeStorage= {todos:Todo[];} može dovesti do neočekivanih kvarova. Prilikom sastavljanja TypeScript testova, programeri mogu naići na tipične pogreške kao što su nepodudarni tipovi ili nedostajuća svojstva u svojim TokenSource, što je rezultiralo TSEror poruke tijekom kompilacije.

U ovom ćemo članku pogledati kako riješiti te probleme i pokrenuti testove pomoću primjera repozitorija ANTLR/Grammars-v4. Konačno, moći ćete ispravno raščlaniti DSL-ove slične TypeScriptu.

Razumijevanje raščlanjivanja TypeScripta s ANTLR-om za prilagođene DSL-ove

U danim skriptama koristimo ANTLR za razvoj lexera i parsera za prilagođeni DSL (Domain-Specific Language) koji replicira TypeScriptov sustav tipova. Početna faza je definiranje gramatičkih pravila u TypeScript Lexer.g4 i TypeScript Parser.g4 datoteke, koje pomažu u tokenizaciji i raščlanjivanju ulaza. Naredba 'npx antlr4ts TypeScriptLexer.g4 TypeScriptParser.g4' generira potrebne TypeScript datoteke, uključujući lexer i parser. Ove datoteke analiziraju nizove poput 'typeStorage = {todos: Todo[];}' kao strukturirani AST (stablo apstraktne sintakse), što je ključni korak u pretvaranju koda čitljivog za čovjeka u format čitljiv za stroj.

Stvoreni leksik pretvara ulazne nizove u niz tokena, koje parser zatim tumači pomoću gramatičkih pravila navedenih u '.g4' datotekama. U našoj skripti koristimo 'CharStreams.fromString()' za pretvaranje ulaznog niza u niz znakova za lekser. Izlaz leksera se zatim koristi za stvaranje a CommonTokenStream, koje će parser koristiti. Ova kombinacija leksera i tokena tokena omogućuje parseru da ispravno shvati strukturu ulaza koristeći gramatička pravila, kao što je prepoznavanje tipskih deklaracija.

U drugoj skripti rješavamo problem u kojem 'TypeScriptLexer' ne implementira u potpunosti sučelje 'TokenSource'. Proširivanjem klase leksera i uvođenjem metoda koje nedostaju kao što je 'nextToken()', potvrđujemo da lekser može raditi kao izvor tokena. Ovaj je korak kritičan jer će bez ovih metoda TypeScript izbaciti pogrešku, kao što je prikazano u poruci pogreške 'Tip 'TypeScriptLexer' nije moguće dodijeliti parametru tipa 'TokenSource'. Nadjačavanje ovih funkcija u prilagođenom lekseru rješava problem kompilacije, dopuštajući pravilan tijek od ulaznog niza do AST-a.

Konačno, konačna opcija uvodi jedinične testove pomoću okvira za testiranje Mocha. Ovi testovi osiguravaju da parser točno prevodi različite DSL nizove. Na primjer, test ispituje je li string 'typeTodo = { title: string; završeno: Boolean; }' se ispravno obrađuje i ako proizvedeni AST odgovara predviđenoj strukturi. Ova strategija osigurava da se parser ispravno ponaša u svim kontekstima, čineći rješenje otpornijim i pouzdanijim. Pokrivajući mnoge slučajeve upotrebe, osiguravamo da je naš parser učinkovit za širok raspon DSL nizova sličnih TypeScriptu.

// 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

Izrada i testiranje TypeScript parsera s ANTLR-om: napredni koncepti

Prilikom razvoja parsera za DSL-ove slične TypeScriptu, pravilna obrada kompliciranih definicija tipa zahtijeva razumijevanje ne samo gramatičkog dizajna ANTLR-a, već i kako integrirati proizvedeni parser s novijim TypeScript alatima. Osim generiranja datoteka lexera i parsera iz .g4 datoteke, programeri moraju osigurati da te komponente besprijekorno rade u njihovim razvojnim okruženjima, posebno kada analiziraju sofisticirane strukture poput deklaracija tipa s ugniježđenim elementima. Jedna komponenta koja se često zanemaruje je učinkovito otklanjanje pogrešaka u raščlanjivanju.

Nepodudarnosti između gramatičkih pravila i stvarne strukture ulaznog teksta uobičajeni su uzroci pogrešaka u raščlanjivanju. Ako leksik generira netočne tokene zbog nepotpunih ili pogrešnih gramatičkih pravila, parser neće proizvesti pravi AST. Raščlanjivanje DSL-a koji uključuje objektne strukture, kao što je TypeScriptova definicija tipa, može biti neuspješno ako jezik ne podržava visoko ugniježđene strukture. Korištenje ANTLR-ovih alata za otklanjanje pogrešaka, kao što je dodatak ANTLRWorks, može pomoći u vizualizaciji tokena tokena i određivanju gdje postoji problem. To omogućuje brže ispravljanje gramatičkih problema.

Još jedan važan aspekt pri korištenju ANTLR-a u TypeScriptu je održavanje kompatibilnosti s TypeScript ekosustavom. Prethodno opisano rukovanje pogreškama i problemi s izvorom tokena prevladavaju kada se rezultirajući parser kombinira s dodatnim TypeScript alatima kao što je ts-čvor. Proširivanjem i ispravnom implementacijom nedostajućih metoda leksera (kao što je prethodno objašnjeno), osiguravate ispravno sučelje ovih alata s rezultirajućim parserom. Testiranje s okvirima za jedinično testiranje, kao što je Mocha, pomaže potvrditi da rješenje radi u raznim rubnim okolnostima.