Запуск тестов для анализа DSL в TypeScript с использованием ANTLR/Grammars-v4

Освоение анализа TypeScript для пользовательских DSL с использованием ANTLR

Работа со специальными предметно-ориентированными языками (DSL), напоминающими грамматику TypeScript, требует мощных инструментов синтаксического анализа. В этом случае ANTLR, мощный генератор синтаксического анализатора, может помочь создать компоненты лексера и синтаксического анализатора, позволяя конвертировать такие DSL в абстрактные синтаксические деревья TypeScript (AST). Однако реализация этого в TypeScript представляет некоторые сложности.

Используя грамматики из репозитория ANTLR/Grammars-v4, разработчики могут создавать парсеры и лексеры из файлов .g4, например TypeScript Lexer.g4 и TypeScript-парсер.g4. Эти файлы необходимы для создания чистого узла AST TypeScript, особенно при работе с определениями типов. Несмотря на свою полезность, анализ сложных строк, таких как объявления типов, может оказаться затруднительным.

Использование лексера и анализатора на основе ANTLR для анализа строки типа typeStorage= {todos:Todo[];} может привести к неожиданным сбоям. При компиляции тестов TypeScript разработчики могут столкнуться с типичными ошибками, такими как несовпадающие типы или отсутствие свойств в их тестах. Источник токена, в результате чего ТСеррор сообщения во время компиляции.

В этой статье мы рассмотрим, как исправить эти проблемы и запустить тесты на примерах репозитория ANTLR/Grammars-v4. Наконец, вы сможете правильно анализировать DSL, подобные TypeScript.

Понимание синтаксического анализа TypeScript с помощью ANTLR для пользовательских DSL

В приведенных сценариях мы используем ANTLR для разработки лексера и синтаксического анализатора для специального DSL (предметно-ориентированного языка), который копирует систему типов TypeScript. На начальном этапе необходимо определить грамматические правила в TypeScript Lexer.g4 и ТипScriptParser.g4 файлы, которые помогают в токенизации и анализе входных данных. Команда «npx antlr4ts TypeScriptLexer.g4 TypeScriptParser.g4» генерирует необходимые файлы TypeScript, включая лексер и синтаксический анализатор. Эти файлы анализируют строки типа 'typeStorage = {todos: Todo[];}' как структурированное AST (абстрактное синтаксическое дерево), что является ключевым шагом в преобразовании человекочитаемого кода в машиночитаемый формат.

Созданный лексер превращает входные строки в поток токенов, который затем интерпретируется синтаксическим анализатором с использованием грамматических правил, указанных в файлах «.g4». В нашем скрипте мы используем CharStreams.fromString() для преобразования входной строки в поток символов для лексера. Выходные данные лексера затем используются для создания CommonTokenStream, который будет использовать парсер. Эта комбинация лексера и потока токенов позволяет синтаксическому анализатору правильно понимать структуру входных данных с помощью правил грамматики, таких как распознавание объявлений типов.

Во втором скрипте мы исправляем проблему, из-за которой TypeScriptLexer не полностью реализует интерфейс TokenSource. Расширяя класс лексера и добавляя недостающие методы, такие как nextToken(), мы проверяем, что лексер может работать как источник токенов. Этот шаг имеет решающее значение, поскольку без этих методов TypeScript выдаст ошибку, как показано в сообщении об ошибке «Тип TypeScriptLexer не может быть назначен параметру типа TokenSource». Переопределение этих функций в пользовательском лексере решает проблему компиляции, обеспечивая правильную передачу входной строки в AST.

Наконец, последний вариант представляет модульные тесты с использованием среды тестирования Mocha. Эти тесты гарантируют, что синтаксический анализатор точно переводит различные строки DSL. Например, тест проверяет, есть ли строка 'typeTodo = { title: string; завершено: логическое значение; }' обрабатывается правильно и если созданный AST соответствует ожидаемой структуре. Эта стратегия гарантирует правильное поведение анализатора во всех контекстах, что делает решение более устойчивым и заслуживающим доверия. Охватывая множество вариантов использования, мы гарантируем, что наш синтаксический анализатор эффективен для широкого спектра строк DSL, подобных 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

Создание и тестирование парсеров TypeScript с помощью ANTLR: расширенные концепции

При разработке парсера для DSL, подобных TypeScript, правильная обработка сложных определений типов требует понимания не только конструкции грамматики ANTLR, но и того, как интегрировать созданный парсер с последними инструментами TypeScript. Помимо создания файлов лексеров и парсеров из .g4 файлы, разработчики должны гарантировать, что эти компоненты беспрепятственно работают в их средах разработки, особенно при анализе сложных структур, таких как объявления типов с вложенными элементами. Одним из часто игнорируемых компонентов является эффективная отладка ошибок синтаксического анализа.

Несоответствия между грамматическими правилами и фактической структурой входного текста являются распространенными причинами ошибок синтаксического анализа. Если лексер генерирует неправильные токены из-за неполных или ошибочных грамматических правил, синтаксический анализатор не создаст правильный AST. Анализ DSL, который включает в себя объектно-подобные структуры, такие как определение типа в TypeScript, может оказаться неудачным, если язык не поддерживает структуры с высокой степенью вложенности. Использование инструментов отладки ANTLR, таких как плагин ANTLRWorks, может помочь визуализировать поток токенов и определить, где существует проблема. Это позволяет быстрее исправлять грамматические проблемы.

Еще одним важным аспектом использования ANTLR в TypeScript является обеспечение совместимости с экосистемой TypeScript. Описанные ранее проблемы с обработкой ошибок и источником токенов преобладают при объединении полученного синтаксического анализатора с дополнительными инструментами TypeScript, такими как ts-узел. Расширяя и правильно реализуя недостающие методы лексера (как объяснялось ранее), вы гарантируете, что эти инструменты правильно взаимодействуют с результирующим анализатором. Тестирование с помощью платформ модульного тестирования, таких как Mocha, помогает убедиться в том, что решение работает в различных крайних обстоятельствах.