AST 简述

一、定义

计算机科学中,抽象语法树Abstract Syntax Tree,AST),或简称语法树(Syntax tree),是源代码语法结构的一种抽象表示。它以树状的形式表现编程语言的语法结构,树上的每个节点都表示源代码中的一种结构。之所以说语法是“抽象”的,是因为这里的语法并不会表示出真实语法中出现的每个细节。比如,嵌套括号被隐含在树的结构中,并没有以节点的形式呈现;而类似于 if-condition-then 这样的条件跳转语句,可以使用带有两个分支的节点来表示。

例:const a = 2 其AST 结构树如下:

AST 结构树

或者可以在线查看 AST 结构 https://astexplorer.net/

二、应用场景

  • 代码语法的检查、代码风格的检查、代码的格式化、代码的高亮、代码错误提示、代码自动补全等等
    1. 如JSLint、JSHint对代码错误或风格的检查,发现一些潜在的错误
    2. IDE的错误提示、格式化、高亮、自动补全等等
  • 优化变更代码,改变代码结构使达到想要的结构
    1. 代码打包工具webpack等等
    2. TypeScript、JSX等转化为原生Javascript
    3. CommonJS、AMD、CMD、UMD等代码规范之间的转化

三、AST生成过程

javascript的抽象语法树的生成主要依靠的是Javascript Parser(js解析器),整个解析过程分为两个阶段:

AST生成过程
1. 词法分析(Lexical Analysis)

词法分析是计算机科学中将字符序列转换为词法单元(Token)序列的过程,进行词法分析的程序叫做词法分析器(Lexical analyzer,简称Lexer),也叫扫描器(Scanner)。

要做词法分析,首先我们需要明白在 JavaScript 中哪些属于语法单元

  • 数字:JavaScript 中的科学记数法以及普通数组都属于语法单元.
  • 括号:『(』『)』只要出现,不管任何意义都算是语法单元
  • 标识符:连续字符,常见的有变量,常量(例如: null true),关键字(if break)等等
  • 运算符:+、-、*、/等等
  • 当然还有注释,中括号等
2. 语法分析(Parse Analysis)

语法分析是编译过程的一个逻辑阶段。语法分析的任务是在词法分析的基础上将词法单元(Token)序列组合成语法树,如“程序”,“语句”,“表达式”等等.语法分析程序判断源程序在结构上是否正确。

词法解析过程:一边扫描源代码一边进行分类,构成一个个token流。
语法分析过程:将token流转化为一个有元素层级嵌套所组成的代表程序语法结构的树,这个树被叫做抽象语法树AST。

例:

const a = 1;
const b = a + 1;

其编译过程如下:

编译过程

四、实践

1. AST 应用于Babel

Babel 本质上只是一个代码的搬运工,如果不给 Babel 装上插件,它将会把输入的代码原封不动地输出。正是因为有插件的存在, Babel 才能将输入的代码进行转变,从而生成新的代码。

Babel 的三个主要处理步骤分别是:

  • 解析(parse): 将代码(其实就是字符串)转换成 AST
  • 转换(transform): 访问 AST 的节点进行变换操作生成新的 AST
  • 生成(generate): 以新的 AST 为基础生成代码

整个过程中,parsing和generation是固定不变的,最关键的是transforming步骤,通过babel插件来支持(Babel解析成AST,然后插件更改AST,最后由Babel输出代码),这是其扩展性的关键。当我们开发babel-plugin的时候,我们只需要描述转化你AST的节点“visitors”就可以了。

例:demo

2. AST 应用于Eslint

ESLint 是完全插件化的。每一个规则都是一个插件并且你可以在运行时添加更多的规则。

ESlint在分析代码前,会通过解析器对代码进行词法分析和语法分析,并将代码解析为AST,将不同类型的代码语句分成不同类型的节点,则一份代码文件便形成了一个树状的结构,之后ESlint会依次遍历语法树上的节点。每条规则都会对匹配的过程进行监听,每当匹配到一个类型,相应的规则就会进行检查。

例:demo2

五、小结

JS的许多语法是为了给开发者更好的编程体验,但并不适合程序的理解,把源码转化为AST更适合程序分析,浏览器的编译器一般会把源码转化为AST来分析,从而进一步进行其他操作。通过了解AST这个概念,对深入了解前端的一些框架和工具也是很有帮助的。
总之,AST 的用处还是非常的多,可以做的事情也很多。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 205,386评论 6 479
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,939评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,851评论 0 341
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,953评论 1 278
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,971评论 5 369
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,784评论 1 283
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,126评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,765评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,148评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,744评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,858评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,479评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,080评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,053评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,278评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,245评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,590评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容

  • AST : 全称为 Abstract Syntax Tree,意为抽象语法树,它是源代码语法结构的一种抽象表示。 ...
    小哪吒阅读 1,155评论 0 2
  • 小沈是一个刚刚开始工作的前端实习生,第一次进行团队开发,难免有些紧张。在导师的安排下,拿到了项目的 git 权限,...
    Nanayai阅读 2,194评论 4 10
  • What is AST 什么是AST?AST是Abstract Syntax Tree(抽象语法树)的缩写。传说中...
    ronniegong阅读 3,714评论 0 11
  • babel官网 babel 介绍 Babel 是一个通用的多用途 JavaScript 编译器。通过 Babel ...
    锋享前端阅读 1,811评论 0 10
  • 前言 [实践系列] 主要是让我们通过实践去加深对一些原理的理解。 [实践系列]前端路由 有兴趣的同学可以关注 [实...
    null仔阅读 1,350评论 0 1