Tests uitvoeren voor het parseren van DSL in TypeScript met behulp van ANTLR/Grammars-v4

TypeScript-parsing beheersen voor aangepaste DSL's met behulp van ANTLR

Het werken met op maat gemaakte domeinspecifieke talen (DSL's) die lijken op TypeScript-grammatica vereist krachtige parseerhulpmiddelen. In dit geval kan ANTLR, een krachtige parsergenerator, helpen bij het produceren van lexer- en parsercomponenten, waardoor dergelijke DSL's kunnen worden omgezet in TypeScript Abstract Syntax Trees (AST's). De implementatie hiervan in TypeScript brengt echter enkele complicaties met zich mee.

Met behulp van de grammatica's in de ANTLR/Grammars-v4-repository kunnen ontwikkelaars parsers en lexers maken van.g4-bestanden zoals En . Deze bestanden zijn vereist om een ​​puur TypeScript AST-knooppunt te genereren, vooral bij het werken met typedefinities. Ondanks het nut ervan kan het parseren van ingewikkelde tekenreeksen, zoals typedeclaraties, lastig zijn.

Een op ANTLR gebaseerde lexer en parser gebruiken om een ​​string als kan tot onverwachte storingen leiden. Bij het samenstellen van TypeScript-tests kunnen ontwikkelaars typische fouten tegenkomen, zoals niet-overeenkomende typen of ontbrekende eigenschappen in hun , resulterend in berichten tijdens het compileren.

In dit artikel zullen we bekijken hoe u deze problemen kunt oplossen en tests kunt uitvoeren met behulp van de voorbeelden van de ANTLR/Grammars-v4-repository. Ten slotte kunt u TypeScript-achtige DSL's correct parseren.

Commando	Voorbeeld van gebruik
CharStreams.fromString()	Met deze opdracht wordt een reeks tekens gemaakt op basis van een invoerreeks. Dit is vereist bij het maken van tokens van aangepaste DSL-strings die op TypeScript lijken, waardoor de lexer de invoerstring teken voor teken kan verwerken.
CommonTokenStream()	Creëert een stroom tokens uit de lexer-uitvoer. Deze tokenstroom is een belangrijke tussenstap voordat de parser de getokeniseerde invoer afhandelt. Het helpt bij het achter elkaar verwerken van tokens om ervoor te zorgen dat grammaticaregels worden gevolgd.
new TypeScriptLexer()	Tokeniseert invoer met behulp van TypeScriptLexer.g4-grammaticaregels. Het zet onbewerkte invoer om in lexicale tokens die door de parser worden gebruikt.
new TypeScriptParser()	Creëert een parserobject met de tokenstroom gegenereerd door de lexer. De bestand definieert de regels voor deze parser, die tokens interpreteert en converteert naar een AST.
parser.startRule()	Deze opdracht activeert de parseerregels van de grammatica, die doorgaans de structuur op het hoogste niveau vertegenwoordigen van de taal die wordt geparseerd. Het zorgt ervoor dat het parseren op de juiste positie in de DSL begint.
implements TokenSource	Toegevoegd aan de lexer-klasse om de interface. Dit garandeert dat de lexer correct werkt in TypeScript en problemen oplost zoals ontbrekende methoden die resulteren in parseerfouten.
nextToken()	Genereert het volgende token uit de invoerstroom, waarbij het standaardgedrag van de lexer wordt overschreven. Het zorgt ervoor dat de lexer tokens aan de parser kan blijven leveren tijdens het parseren van DSL-strings.
describe()	Dit maakt deel uit van het testframework en definieert een testsuite waarin meerdere tests kunnen worden gecombineerd. Het wordt gebruikt om te garanderen dat de verschillende componenten van de parser correct werken bij het verwerken van verschillende DSL-strings.
it()	Definieert één testgeval binnen een testsuite. Het wordt gebruikt om specifiek gedrag te verifiëren, zoals het bevestigen dat de parser correcte typedefinities kan verwerken of het genereren van geschikte fouten voor foutieve invoer.

TypeScript-parsing begrijpen met ANTLR voor aangepaste DSL's

In de gegeven scripts gebruiken we ANTLR om een ​​lexer en parser te ontwikkelen voor een op maat gemaakte DSL (Domain-Specific Language) die het typesysteem van TypeScript repliceert. De eerste fase is het definiëren van grammaticale regels in En bestanden, die helpen bij het tokeniseren en parseren van de invoer. Het commando 'npx antlr4ts TypeScriptLexer.g4 TypeScriptParser.g4' genereert de benodigde TypeScript-bestanden, inclusief de lexer en parser. Deze bestanden parseren tekenreeksen zoals 'typeStorage = {todos: Todo[];}' als een gestructureerde AST (Abstract Syntax Tree), een belangrijke stap in het converteren van door mensen leesbare code naar een machinaal leesbaar formaat.

De gemaakte lexer zet invoerreeksen om in een stroom tokens, die de parser vervolgens interpreteert met behulp van de grammaticale regels die zijn gespecificeerd in de '.g4'-bestanden. In ons script gebruiken we 'CharStreams.fromString()' om de invoerreeks om te zetten in een tekenstroom voor de lexer. De lexer-uitvoer wordt vervolgens gebruikt om een , die de parser zal gebruiken. Deze combinatie van een lexer en een tokenstroom stelt de parser in staat de structuur van de invoer correct te begrijpen met behulp van grammaticaregels, zoals het herkennen van typedeclaraties.

In het tweede script lossen we een probleem op waarbij de 'TypeScriptLexer' de 'TokenSource'-interface niet volledig implementeert. Door de klasse lexer uit te breiden en ontbrekende methoden zoals 'nextToken()' te introduceren, verifiëren we dat de lexer als tokenbron kan werken. Deze stap is van cruciaal belang omdat TypeScript zonder deze methoden een fout genereert, zoals weergegeven in de foutmelding 'Type 'TypeScriptLexer' is niet toewijsbaar aan de parameter van het type 'TokenSource''. Het overschrijven van deze functies in de aangepaste lexer lost het compilatieprobleem op, waardoor de juiste stroom van invoertekenreeks naar AST mogelijk wordt.

Ten slotte introduceert de laatste optie unit-tests met behulp van het Mocha-testframework. Deze tests zorgen ervoor dat de parser verschillende DSL-strings nauwkeurig vertaalt. Een test onderzoekt bijvoorbeeld of de string 'typeTodo = { title: string; voltooid: boolean; }' correct wordt verwerkt en of de geproduceerde AST overeenkomt met de verwachte structuur. Deze strategie zorgt ervoor dat de parser zich in alle contexten correct gedraagt, waardoor de oplossing veerkrachtiger en betrouwbaarder wordt. Door veel gebruiksscenario's te dekken, zorgen we ervoor dat onze parser effectief is voor een breed scala aan TypeScript-achtige DSL-strings.

// 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

TypeScript-parsers bouwen en testen met ANTLR: geavanceerde concepten

Bij het ontwikkelen van een parser voor TypeScript-achtige DSL's vereist het correct verwerken van gecompliceerde typedefinities niet alleen inzicht in het grammaticaontwerp van ANTLR, maar ook hoe de geproduceerde parser te integreren met recente TypeScript-tools. Naast het genereren van lexer- en parserbestanden van -bestanden moeten ontwikkelaars ervoor zorgen dat deze componenten naadloos werken in hun ontwikkelomgevingen, vooral bij het parseren van geavanceerde structuren zoals typedeclaraties met geneste elementen. Een vaak genegeerd onderdeel is het effectief debuggen van parseerfouten.

Mismatches tussen grammaticaregels en de daadwerkelijke structuur van de invoertekst zijn veelvoorkomende oorzaken van parseerfouten. Als de lexer onjuiste tokens genereert vanwege onvolledige of foutieve grammaticaregels, zal de parser niet de juiste AST produceren. Het parseren van een DSL die objectachtige structuren bevat, zoals de 'type'-definitie van TypeScript, kan mislukken als de taal geen sterk geneste structuren ondersteunt. Het gebruik van de debug-tools van ANTLR, zoals de ANTLRWorks-plug-in, kan helpen bij het visualiseren van de tokenstroom en het bepalen waar het probleem zich voordoet. Dit maakt een snellere correctie van grammaticaproblemen mogelijk.

Een ander belangrijk aspect bij het gebruik van ANTLR in TypeScript is het behouden van de compatibiliteit met het TypeScript-ecosysteem. De eerder beschreven problemen met foutafhandeling en tokenbron komen veel voor bij het combineren van de resulterende parser met aanvullende TypeScript-tools zoals . Door de ontbrekende methoden van de lexer uit te breiden en correct te implementeren (zoals eerder uitgelegd), zorgt u ervoor dat deze tools correct communiceren met de resulterende parser. Testen met unit-testframeworks, zoals Mocha, helpt valideren dat de oplossing onder verschillende randomstandigheden werkt.

1. Waar wordt ANTLR voor gebruikt in TypeScript?
2. ANTLR is een tool die lexers en parsers maakt voor op maat gemaakte grammatica's. Het wordt in TypeScript gebruikt om parsers te ontwikkelen die op maat gemaakte DSL's kunnen interpreteren die lijken op de TypeScript-syntaxis.
3. Hoe genereer je een TypeScript-parser uit grammaticabestanden?
4. Door het bevel te geven , genereert ANTLR een lexer en parser in TypeScript, die u vervolgens kunt gebruiken om invoerreeksen te parseren, afhankelijk van de grammatica.
5. Waar wordt de CommonTokenStream voor gebruikt?
6. voert tokens van de lexer in de parser. Het is een stroom die de parser leest om invoer te verwerken in overeenstemming met grammaticale regels.
7. Hoe los je de 'TokenSource'-fout in ANTLR's TypeScriptLexer op?
8. Om de fout te verhelpen, verlengt u de les en implementeer het ontbrekende methode om ervoor te zorgen dat deze correct functioneert als TokenSource.
9. Kun je ANTLR-parsers in TypeScript testen?
10. Ja, u kunt unit-tests voor ANTLR-parsers in TypeScript ontwikkelen met behulp van tools zoals Mocha. Een typische test zorgt ervoor dat de parser bepaalde invoerreeksen nauwkeurig en foutloos verwerkt.

Het bouwen en uitvoeren van tests voor een TypeScript-parser met behulp van ANTLR kan moeilijk zijn, vooral als het om complexe typedefinities gaat. Het aanpakken van gebreken in de lexer, zoals de fout, leidt tot snellere en betrouwbaardere DSL-verwerking. Het gebruik van unit tests om deze oplossingen te controleren verbetert de implementatie.

Door de stappen in deze handleiding te volgen, kunt u TypeScript-achtige DSL-reeksen efficiënt parseren en testen. Door een solide lexer- en parser-installatie te implementeren, kunt u gemakkelijk op maat gemaakte grammatica's verwerken, waardoor u verzekerd bent van correcte AST-generatie en TypeScript-ecosysteeminteractie.