angularjs源码笔记(5.1)--parse

旧城冷巷雨未停 提交于 2019-12-20 00:32:34

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简介

ng提供一个 $parse 服务用于解析与scope值相关的字符串表达式,如:

scope = {
  a: 1,
  b: 2
};

function fn ($parse) {
  var resFn = $parse('a + b + 1');
  resFn(scope); // == 4
}

可以将字符串表达式中的变量映射到scope的变量上执行运算。

$parse 的功能就是编译器,将传入的字符串表达式通过词法、语法分析,最后编译成跟 scope 及 locals 相关联的代码进行执行。

所以,本文主要就 $parse  的工作原理进行解析,而非代码的细节。

主结构

既然 $parse 是个service,那么就有其对应的 provider.$get, 由其内代码所知,涉及到的对象有 ParserLexer(词法分析器)AST(语法分析器)ASTCompile(编译器)

Parser.parse -> astCompiler.compile -> ast.ast -> lexer.lex
                                              |-> ast.program

各个方法的返回:

  1. astCompiler.compile:返回一个function,供调用执行
  2. ast.ast::返回一个语法解析树
  3. lexer.lex: 返回一个词法分割数组

下面按主结构对源码进行分析

源码分析

1. lexer 词法分析

游标进行逐个字符扫描,遇到不一样的字符做不一样的处理,如遇到 ' 或 " 表示字符串即开始读取字符串,一直到对应的闭合符号 ' 或者 ",还有如遇到数字或者. 开头就表示接下去是数字进行读取数字操作。

while (this.index < this.text.length) {
  var ch = this.text.charAt(this.index);
  // 读取字符串
  if (ch === '"' || ch === '\'') {
    this.readString(ch);
  } 
  // 读取数字包含小数0.22及2e10这样的
  else if (this.isNumber(ch) || ch === '.' && this.isNumber(this.peek())) {
    this.readNumber();
  } 
  // 读取标识符如变量等
  else if (this.isIdentifierStart(this.peekMultichar())) {
    this.readIdent();
  } 
  // 读取(){}[]等符号
  else if (this.is(ch, '(){}[].,;:?')) {
    this.tokens.push({index: this.index, text: ch});
    this.index++;
  } 
  // 出去空白字符
  else if (this.isWhitespace(ch)) {
    this.index++;
  }
  // 读取操作符+-*/ >= === !==等
  else {
    var ch2 = ch + this.peek();
    var ch3 = ch2 + this.peek(2);
    var op1 = OPERATORS[ch];
    var op2 = OPERATORS[ch2];
    var op3 = OPERATORS[ch3];
    if (op1 || op2 || op3) {
      var token = op3 ? ch3 : (op2 ? ch2 : ch);
      this.tokens.push({index: this.index, text: token, operator: true});
      this.index += token.length;
    } else {
      this.throwError('Unexpected next character ', this.index, this.index + 1);
    }
  }
}

所有的读取操作如 readNumber 最终都会生成一个形如下面的对象,放入tokens 数组中

{
  index: start,
  text: number,
  constant: true,
  value: Number(number)
}

例如: 

str = obj.aa + '11';
aa = str.length > 2? 'abc':123

分解成 tokens (有些字段省略如index) :

[
  {identifier: true, text:'str'},
  {operator: true, text: '='},
  {identifier: true, text: 'obj'},
  {text: '.'},
  {identifier: true, text: 'aa'},
  {operator: true, text: '+'},
  {constant: true, text: '11',value: '11'},
  {text: ';'},
  {identifier: true, text:'aa'},
  {operator: true, text: '='},
  {identifier: true, text:'str'},
  {text: '.'},
  {identifier: true, text:'length'},
  {operator: true, text: '>'},
  {constant: true, text: '2', value: 2},
  {operator: true, text: '?'},
  {constant: true, text: 'abc', value: 'abc'},
  {operator: true, text: ':'},
  {constant: true, text: '123', value: 123}
]

2. AST 语法分析

对词法分析返回的 tokens 进行语法分析,解析出如下结构的数据,可以嵌套,或者说是一种树结构:

{type: AST.xxx, xxx:xxx, yyy: {type: AST.xxx, xxx:xxx}}

type表示该字段的类型

AST.Program = 'Program'; // root节点
AST.ExpressionStatement = 'ExpressionStatement'; // 表达式节点 
AST.AssignmentExpression = 'AssignmentExpression'; // 赋值表达式:f=12+22
AST.ConditionalExpression = 'ConditionalExpression'; // 判断表达式:
AST.LogicalExpression = 'LogicalExpression';  // 逻辑表达式
AST.BinaryExpression = 'BinaryExpression'; // 二元表达式:+-*/等
AST.UnaryExpression = 'UnaryExpression'; // 一元表达式: !a
AST.CallExpression = 'CallExpression';  // 调用表达式:fn()
AST.MemberExpression = 'MemberExpression'; // 成员变量:obj.prop1
AST.Identifier = 'Identifier';  // 标识符:变量等
AST.Literal = 'Literal'; // ture,false,null,undefined 常量
AST.ArrayExpression = 'ArrayExpression'; // 数组
AST.Property = 'Property'; // 对象属性
AST.ObjectExpression = 'ObjectExpression'; //对象表达式:{a:11, b:12}
AST.ThisExpression = 'ThisExpression'; // this表达式: this.ff
AST.LocalsExpression = 'LocalsExpression'; // ??

根据运算符的优先级,将tokens进行翻译,使用上面的例子,翻译成如下object:

{
  AST.Program,
  body: [{
    type: AST.ExpressionStatement,
    expression: {
      type: AST.AssignmentExpression,
      left: {type: AST.Identifier, name: 'str'},
      operator: '=',
      right: {
        type: AST.BinaryExpression, 
        operator: '+',
        left: {
          type: AST.MemberExpression, 
          object: {
            type: AST.Identifier,
            name: 'obj'
          }, 
          property: {
            type: AST.Identifier,
            name: 'aa'
          }, 
          computed: false
        },
        right: {type: AST.Literal, value: '11'}
      }
    }
  },{
    type: AST.ExpressionStatement,
    expression: {
      type: AST.AssignmentExpression,
      left: {type: AST.Identifier, name: 'aa'},
      operator: '=',
      right: {
        type: AST.ConditionalExpression,
        test: {
          type: AST.BinaryExpression,
          operator: '>',
          left: {
            type: AST.MemberExpression, 
            object: {
              type: AST.Identifier,
              name: 'str'
            }, 
            property: {
              type: AST.Identifier,
              name: 'length'
            }, 
            computed: false
          },
          right: {type: AST.Literal, value: 2}
        },
        alternate: {type: AST.Literal, value: 'abc'}, 
        consequent: {type: AST.Literal, value: 123}
      }
    }
  }]
}

展开如图就是一棵树。

3. AST编译

接下去做的就是就ast树编译成目标代码,完成这项任务的function是 recurse 。

recurse 是个递归调用的方法,根据不一样的ast对象做不一样的字符串拼接处理,最简单的如 Literal 的处理,就是直接将常量返回出来或者赋值给变量然后将变量返回出来。

简单来说,如:

parse('123');

// 转化为
function () {
  return 123;
}

// 或
function () {
  var v0 = 123;
  return v0;
}


parse('ab.c=123');

// 转化为
function (s) {
  s.ab.c = 123;
}

本篇对于词法及语法分析解析到这,不再作过多的解读,代码层面也基本都是围绕编译原理的基本知识展开,所以对ng的整体的理念关联不大,所以不一一解释,对于目标代码的编译细节、插值表达式及watch的字符串解析下篇再详细介绍。

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