Izvajanje preizkusov za razčlenjevanje DSL v TypeScript z uporabo ANTLR/Grammars-v4

Obvladovanje razčlenjevanja TypeScript za DSL po meri z uporabo ANTLR

Delo z domensko specifičnimi jeziki (DSL-ji), ki so podobni slovnici TypeScript, zahteva zmogljiva orodja za razčlenjevanje. V tem primeru lahko ANTLR, močan generator razčlenjevalnika, pomaga pri izdelavi komponent lekserja in razčlenjevalnika, kar omogoča pretvorbo takšnih DSL v drevesa abstraktne sintakse TypeScript (AST). Vendar pa implementacija tega v TypeScript predstavlja nekaj zapletov.

Z uporabo slovnic v repozitoriju ANTLR/Grammars-v4 lahko razvijalci ustvarijo razčlenjevalnike in lekserje iz datotek .g4, kot so TypeScript Lexer.g4 in TypeScriptParser.g4. Te datoteke so potrebne za ustvarjanje čistega vozlišča TypeScript AST, zlasti pri delu z definicijami vrst. Kljub uporabnosti je lahko razčlenjevanje zapletenih nizov, kot so deklaracije tipa, težavno.

Uporaba lekserja in razčlenjevalnika, ki temelji na ANTLR, za razčlenjevanje niza, kot je typeStorage= {todos:Todo[];} lahko povzroči nepričakovane napake. Pri prevajanju testov TypeScript lahko razvijalci naletijo na tipične napake, kot so neujemajoči se tipi ali manjkajoče lastnosti v TokenSource, zaradi česar TSEror sporočil med prevajanjem.

V tem članku si bomo ogledali, kako odpraviti te težave in izvesti teste z uporabo primerov repozitorija ANTLR/Grammars-v4. Končno boste lahko pravilno razčlenili DSL-je, podobne TypeScriptu.

Razumevanje razčlenjevanja TypeScript z ANTLR za DSL po meri

V danih skriptih uporabljamo ANTLR za razvoj leksirnika in razčlenjevalnika za DSL po meri (domain-specific language), ki posnema tipski sistem TypeScript. Začetna faza je opredelitev slovničnih pravil v TypeScript Lexer.g4 in TypeScript Parser.g4 datoteke, ki pomagajo pri tokenizaciji in razčlenjevanju vnosa. Ukaz 'npx antlr4ts TypeScriptLexer.g4 TypeScriptParser.g4' generira zahtevane datoteke TypeScript, vključno z leksorjem in razčlenjevalnikom. Te datoteke razčlenjujejo nize, kot je 'typeStorage = {todos: Todo[];}', kot strukturiran AST (drevo abstraktne sintakse), kar je ključni korak pri pretvorbi človeku berljive kode v strojno berljivo obliko.

Ustvarjeni leksik pretvori vhodne nize v tok žetonov, ki jih razčlenjevalnik nato interpretira z uporabo slovničnih pravil, podanih v datotekah ».g4«. V našem skriptu uporabljamo 'CharStreams.fromString()' za pretvorbo vhodnega niza v tok znakov za leksik. Izhod lekserja se nato uporabi za ustvarjanje a CommonTokenStream, ki ga bo uporabil razčlenjevalnik. Ta kombinacija lekserja in toka žetonov omogoča razčlenjevalniku, da pravilno razume strukturo vnosa z uporabo slovničnih pravil, kot je prepoznavanje tipskih deklaracij.

V drugem skriptu odpravimo težavo, pri kateri »TypeScriptLexer« v celoti ne izvaja vmesnika »TokenSource«. Z razširitvijo razreda lexerja in uvedbo manjkajočih metod, kot je 'nextToken()', preverimo, ali lahko lexer deluje kot vir žetona. Ta korak je ključnega pomena, ker bo brez teh metod TypeScript sprožil napako, kot je prikazano v sporočilu o napaki »Vrsta 'TypeScriptLexer' ni mogoče dodeliti parametru tipa 'TokenSource'. S preglasitvijo teh funkcij v leksičnem zapisovalniku po meri se odpravi težava pri prevajanju in omogoči pravilen pretok od vhodnega niza do AST.

Nazadnje zadnja možnost uvaja teste enot z uporabo ogrodja za testiranje Mocha. Ti testi zagotavljajo, da razčlenjevalnik natančno prevede različne nize DSL. Preizkus na primer preveri, ali je niz 'typeTodo = { title: string; dokončano: logično; }' je pravilno obdelan in če se proizvedeni AST ujema s pričakovano strukturo. Ta strategija zagotavlja, da se razčlenjevalnik pravilno obnaša v vseh okoliščinah, zaradi česar je rešitev bolj prožna in vredna zaupanja. S pokrivanjem številnih primerov uporabe zagotavljamo, da je naš razčlenjevalnik učinkovit za široko paleto nizov DSL, podobnih 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

Gradnja in preizkušanje razčlenjevalnikov TypeScript z ANTLR: napredni koncepti

Pri razvoju razčlenjevalnika za DSL-je, podobne TypeScriptu, pravilna obdelava zapletenih definicij tipa zahteva razumevanje ne le slovnične zasnove ANTLR, ampak tudi, kako integrirati proizvedeni razčlenjevalnik z najnovejšimi orodji TypeScript. Poleg generiranja datotek lexer in parser iz .g4 datoteke, morajo razvijalci zagotoviti, da te komponente brezhibno delujejo v njihovih razvojnih okoljih, zlasti pri razčlenjevanju sofisticiranih struktur, kot so deklaracije tipa z ugnezdenimi elementi. Ena pogosto prezrta komponenta je učinkovito odpravljanje napak pri razčlenjevanju.

Neskladja med slovničnimi pravili in dejansko strukturo vnesenega besedila so pogosti vzroki za napake pri razčlenjevanju. Če leksik generira nepravilne žetone zaradi nepopolnih ali napačnih slovničnih pravil, razčlenjevalnik ne bo ustvaril pravega AST. Razčlenjevanje DSL-ja, ki vključuje objektom podobne strukture, kot je definicija tipa TypeScript, lahko ne uspe, če jezik ne podpira visoko ugnezdenih struktur. Uporaba orodij za odpravljanje napak ANTLR, kot je vtičnik ANTLRWorks, lahko pomaga pri vizualizaciji toka žetonov in ugotavljanju, kje obstaja težava. To omogoča hitrejše popravljanje slovničnih težav.

Drug pomemben vidik pri uporabi ANTLR v TypeScriptu je ohranjanje združljivosti z ekosistemom TypeScript. Prej opisano obravnavanje napak in pomisleki glede izvora žetonov prevladujejo pri kombiniranju nastalega razčlenjevalnika z dodatnimi orodji TypeScript, kot je ts-vozlišče. Z razširitvijo in pravilno implementacijo manjkajočih metod leksirnika (kot je bilo prej razloženo) zagotovite, da se ta orodja pravilno povezujejo z nastalim razčlenjevalnikom. Testiranje z ogrodji za testiranje enot, kot je Mocha, pomaga potrditi, da rešitev deluje v različnih robnih okoliščinah.