Rularea testelor pentru analizarea DSL în TypeScript utilizând ANTLR/Grammars-v4

Stăpânirea analizei TypeScript pentru DSL-uri personalizate folosind ANTLR

Lucrul cu limbaje specifice domeniului (DSL) personalizate care seamănă cu gramatica TypeScript necesită instrumente puternice de analizare. În acest caz, ANTLR, un puternic generator de parser, poate ajuta la producerea componentelor lexer și parser, permițând astfel de DSL-uri să fie convertite în TypeScript Abstract Syntax Trees (AST-uri). Cu toate acestea, implementarea acestui lucru în TypeScript prezintă unele complicații.

Folosind gramaticile din depozitul ANTLR/Grammars-v4, dezvoltatorii pot crea analizatori și lexeri din fișiere .g4 precum TypeScript Lexer.g4 şi TypeScriptParser.g4. Aceste fișiere sunt necesare pentru a genera un nod AST TypeScript pur, în special atunci când lucrați cu definiții de tip. În ciuda utilității sale, analizarea șirurilor complicate, cum ar fi declarațiile de tip, poate fi dificilă.

Folosind un lexer și un parser bazat pe ANTLR pentru a analiza un șir de caractere typeStorage= {todos:Todo[];} poate duce la defecțiuni neașteptate. La compilarea testelor TypeScript, dezvoltatorii pot întâmpina erori tipice, cum ar fi tipuri nepotrivite sau proprietăți lipsă în TokenSource, rezultând TSError mesaje în timpul compilării.

În acest articol, vom analiza cum să remediați aceste probleme și să rulăm teste folosind exemplele de depozit ANTLR/Grammars-v4. În cele din urmă, veți putea analiza corect DSL-uri de tip TypeScript.

Înțelegerea analizei TypeScript cu ANTLR pentru DSL-uri personalizate

În scripturile date, folosim ANTLR pentru a dezvolta un lexer și un parser pentru un DSL (Domain-Specific Language) personalizat care reproduce sistemul de tip TypeScript. Etapa inițială este definirea regulilor gramaticale în TypeScriptLexer.g4 şi Parser TypeScript.g4 fișiere, care ajută la tokenizarea și analizarea intrării. Comanda „npx antlr4ts TypeScriptLexer.g4 TypeScriptParser.g4” generează fișierele TypeScript necesare, inclusiv lexer și parser. Aceste fișiere analizează șiruri precum „typeStorage = {todos: Todo[];}” ca un AST structurat (Arborele de sintaxă abstractă), un pas cheie în conversia codului care poate fi citit de om în format care poate fi citit de mașină.

Lexerul creat transformă șirurile de intrare într-un flux de jetoane, pe care analizatorul le interpretează apoi folosind regulile gramaticale specificate în fișierele „.g4”. În scriptul nostru, folosim „CharStreams.fromString()” pentru a transforma șirul de intrare într-un flux de caractere pentru lexer. Ieșirea lexer este apoi folosită pentru a crea un CommonTokenStream, pe care analizatorul îl va folosi. Această combinație a unui lexer și a unui flux de simboluri permite parserului să înțeleagă corect structura intrării utilizând reguli gramaticale, cum ar fi recunoașterea declarațiilor de tip.

În al doilea script, rezolvăm o problemă în care „TypeScriptLexer” nu implementează complet interfața „TokenSource”. Prin extinderea clasei lexer și prin introducerea metodelor lipsă precum „nextToken()”, verificăm că lexerul poate funcționa ca sursă de simboluri. Acest pas este esențial deoarece fără aceste metode, TypeScript va genera o eroare, așa cum se arată în mesajul de eroare „Type „TypeScriptLexer” nu poate fi atribuit parametrului de tip „TokenSource”. Suprascrierea acestor funcții în lexerul personalizat abordează problema de compilare, permițând fluxul adecvat de la șirul de intrare la AST.

În cele din urmă, opțiunea finală introduce teste unitare folosind cadrul de testare Mocha. Aceste teste asigură că parserul traduce cu acuratețe diverse șiruri DSL. De exemplu, un test examinează dacă șirul 'typeTodo = { title: string; completat: boolean; }' este procesat corect și dacă AST produs se potrivește cu structura anticipată. Această strategie asigură că analizatorul se comportă corect în toate contextele, făcând soluția mai rezistentă și mai de încredere. Prin acoperirea multor cazuri de utilizare, ne asigurăm că analizatorul nostru este eficient pentru o gamă largă de șiruri DSL de tip 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

Construirea și testarea parsoarelor TypeScript cu ANTLR: Concepte avansate

Când se dezvoltă un parser pentru DSL-uri de tip TypeScript, procesarea corectă a definițiilor de tip complicat necesită înțelegerea nu numai a designului gramatical al ANTLR, ci și a modului de integrare a parserului produs cu instrumentele TypeScript recente. Pe lângă generarea de fișiere lexer și parser din .g4 Fișiere, dezvoltatorii trebuie să se asigure că aceste componente funcționează perfect în mediile lor de dezvoltare, mai ales atunci când parsează structuri sofisticate, cum ar fi declarațiile de tip cu elemente imbricate. O componentă adesea ignorată este depanarea eficientă a erorilor de analiză.

Nepotrivirile dintre regulile gramaticale și structura reală a textului introdus sunt cauze comune ale erorilor de analiză. Dacă lexerul generează jetoane incorecte din cauza regulilor gramaticale incomplete sau eronate, analizatorul nu va produce AST corect. Analizarea unui DSL care încorporează structuri asemănătoare obiectelor, cum ar fi definiția „tip” din TypeScript, poate eșua dacă limbajul nu acceptă structuri foarte imbricate. Utilizarea instrumentelor de depanare ale ANTLR, cum ar fi pluginul ANTLRWorks, poate ajuta la vizualizarea fluxului de simboluri și la determinarea unde există problema. Acest lucru permite corectarea mai rapidă a problemelor gramaticale.

Un alt aspect major atunci când utilizați ANTLR în TypeScript este menținerea compatibilității cu ecosistemul TypeScript. Problemele de gestionare a erorilor descrise anterior și sursele de simboluri sunt predominante atunci când se combină analizatorul rezultat cu instrumente suplimentare TypeScript, cum ar fi ts-node. Prin extinderea și implementarea corectă a metodelor lipsă ale lexerului (după cum s-a explicat anterior), vă asigurați că aceste instrumente interacționează corect cu analizatorul rezultat. Testarea cu cadre de testare unitară, cum ar fi Mocha, ajută la validarea faptului că soluția funcționează într-o varietate de circumstanțe marginale.