Esecuzione di test per l'analisi DSL in TypeScript utilizzando ANTLR/Grammars-v4

Padroneggiare l'analisi TypeScript per DSL personalizzati utilizzando ANTLR

Lavorare con linguaggi specifici del dominio (DSL) su misura che assomigliano alla grammatica TypeScript richiede potenti strumenti di analisi. In questo caso, ANTLR, un potente generatore di parser, può aiutare a produrre componenti lexer e parser, consentendo a tali DSL di essere convertiti in TypeScript Abstract Syntax Trees (AST). Tuttavia, l'implementazione di questo in TypeScript presenta alcune complicazioni.

Utilizzando le grammatiche nel repository ANTLR/Grammars-v4, gli sviluppatori possono creare parser e lexer da file.g4 come TypeScriptLexer.g4 E Parser TypeScript.g4. Questi file sono necessari per generare un nodo AST TypeScript puro, in particolare quando si lavora con le definizioni di tipo. Nonostante la sua utilità, l'analisi di stringhe complicate, come le dichiarazioni di tipo, può essere difficile.

Utilizzando un lexer e un parser basati su ANTLR per analizzare una stringa simile typeStorage= {todos:Todo[];} potrebbero causare guasti imprevisti. Durante la compilazione dei test TypeScript, gli sviluppatori potrebbero riscontrare errori tipici come tipi non corrispondenti o proprietà mancanti nei loro file TokenSource, con il risultato di Errore TSE messaggi durante la compilazione.

In questo articolo vedremo come risolvere questi problemi ed eseguire test utilizzando gli esempi di repository ANTLR/Grammars-v4. Infine, sarai in grado di analizzare correttamente i DSL simili a TypeScript.

Comprensione dell'analisi TypeScript con ANTLR per DSL personalizzati

Negli script forniti, utilizziamo ANTLR per sviluppare un lexer e un parser per un DSL (Domain-Specific Language) su misura che replica il sistema di tipi di TypeScript. La fase iniziale è definire le regole grammaticali TypeScript Lexer.g4 E Parser TypeScript.g4 file, che aiutano nella tokenizzazione e nell'analisi dell'input. Il comando 'npx antlr4ts TypeScriptLexer.g4 TypeScriptParser.g4' genera i file TypeScript richiesti, inclusi il lexer e il parser. Questi file analizzano stringhe come 'typeStorage = {todos: Todo[];}' come un AST (Abstract Syntax Tree) strutturato, un passaggio chiave nella conversione del codice leggibile dall'uomo in un formato leggibile dalla macchina.

Il lexer creato trasforma le stringhe di input in un flusso di token, che il parser interpreta quindi utilizzando le regole grammaticali specificate nei file ".g4". Nel nostro script, utilizziamo 'CharStreams.fromString()' per trasformare la stringa di input in un flusso di caratteri per il lexer. L'output del lexer viene quindi utilizzato per creare un file CommonTokenStream, che verrà utilizzato dal parser. Questa combinazione di un lexer e di un flusso di token consente al parser di comprendere correttamente la struttura dell'input utilizzando regole grammaticali, come il riconoscimento delle dichiarazioni di tipo.

Nel secondo script, risolviamo un problema per cui "TypeScriptLexer" non implementa completamente l'interfaccia "TokenSource". Estendendo la classe lexer e introducendo metodi mancanti come 'nextToken()', verifichiamo che il lexer possa funzionare come sorgente di token. Questo passaggio è fondamentale perché senza questi metodi TypeScript genererà un errore, come mostrato nel messaggio di errore "Il tipo 'TypeScriptLexer' non è assegnabile al parametro di tipo 'TokenSource'". L'override di queste funzioni nel lexer personalizzato risolve il problema della compilazione, consentendo il flusso corretto dalla stringa di input all'AST.

Infine, l'ultima opzione introduce test unitari utilizzando il framework di test Mocha. Questi test garantiscono che il parser traduca accuratamente varie stringhe DSL. Ad esempio, un test esamina se la stringa 'typeTodo = { title: string; completato: booleano; }' viene elaborato correttamente e se l'AST prodotto corrisponde alla struttura anticipata. Questa strategia garantisce che il parser si comporti correttamente in tutti i contesti, rendendo la soluzione più resiliente e affidabile. Coprendo molti casi d'uso, garantiamo che il nostro parser sia efficace per un'ampia gamma di stringhe DSL simili a 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

Costruire e testare parser TypeScript con ANTLR: concetti avanzati

Quando si sviluppa un parser per DSL simili a TypeScript, l'elaborazione corretta di definizioni di tipo complesse richiede la comprensione non solo della progettazione grammaticale di ANTLR, ma anche di come integrare il parser prodotto con i recenti strumenti TypeScript. Oltre a generare file lexer e parser da .g4 file, gli sviluppatori devono garantire che questi componenti funzionino perfettamente nei loro ambienti di sviluppo, soprattutto quando analizzano strutture sofisticate come dichiarazioni di tipo con elementi annidati. Un componente spesso ignorato è l'efficace debugging degli errori di analisi.

Le discrepanze tra le regole grammaticali e la struttura effettiva del testo di input sono cause comuni di errori di analisi. Se il lexer genera token errati a causa di regole grammaticali incomplete o errate, il parser non produrrà l'AST corretto. L'analisi di un DSL che incorpora strutture simili a oggetti, come la definizione di "tipo" di TypeScript, può fallire se il linguaggio non supporta strutture altamente nidificate. L'utilizzo degli strumenti di debug di ANTLR, come il plug-in ANTLRWorks, può aiutare a visualizzare il flusso di token e determinare dove esiste il problema. Ciò consente una correzione più rapida dei problemi grammaticali.

Un altro aspetto importante quando si utilizza ANTLR in TypeScript è mantenere la compatibilità con l'ecosistema TypeScript. Le preoccupazioni relative alla gestione degli errori e all'origine del token descritte in precedenza sono prevalenti quando si combina il parser risultante con strumenti TypeScript aggiuntivi come nodo ts. Estendendo e implementando correttamente i metodi mancanti del lexer (come spiegato in precedenza), ti assicuri che questi strumenti si interfacciano correttamente con il parser risultante. Il test con framework di test unitari, come Mocha, aiuta a verificare che la soluzione funzioni in una varietà di circostanze limite.