AST抽象语法树

1.概念

抽象语法树（abstract syntax code，AST）是源代码的抽象语法结构的树状表示。这里特指编程语言的源代码。

树上的每一个节点都表示源代码中的一种结构，之因此说是抽象的，是由于抽象语法树并不会表示出真实语法出现的每个细节，好比说，嵌套括号被隐含在树的结构中，并无以节点的形式呈现。

抽象语法树并不依赖于源语言的语法，也就是说语法分析阶段所采用的上下文无关文法，由于在写文法时，常常会对文法进行等价的转换（消除左递归，回溯，二义性等），这样会给文法分析引入一些多余的成分，对后续阶段形成不利影响，甚至会使各个阶段变得混乱。所以，不少编译器常常要独立地构造语法分析树，为前端，后端创建一个清晰的接口。

抽象语法树在不少领域有普遍的应用，好比浏览器，智能编辑器，编译器等。

2.为什么须要抽象语法树（抽象语法树做用）

编程语言太多，须要一个统一的结构让计算机识别。

做用：好比typescript的类型检查，IDE的语法高亮，代码检查，转译等等，都是须要先将代码转化成AST在进行后续的操做。

3.抽象语法树的生成过程（编译）

js为例：

词法分析（lexical analysis）：进行词法分析的程序或者函数叫做词法分析器（Lexical analyzer，简称Lexer），也叫扫描器（Scanner，例如typescript源码中的scanner.ts），字符流转换成对应的Token流。

tokenize：tokenize就是按照必定的规则，例如token令牌（一般表明关键字，变量名，语法符号等），将代码分割为一个个的“串”，也就是语法单元）。涉及到词法解析的时候，常会用到tokennize。

语法分析（parse analysis）：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单词序列组合成语法树，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。源程序的结构由上下文无关文法描述。

例如：对

const a = 1;
const b = a + 1;
复制代码

的编译过程。

图片地址：www.processon.com/view/link/5…

词法解析过程：一边扫描源代码一边进行分类，例如扫描到第一行const a = 1,首先扫描到const，会生成一个语法单元说这是关键字const，接着扫描到a，这是变量名a，接着操做符=，接着常量1，等等，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表明程序语法结构的树，这个树被叫作抽象语法树AST。

4.扩展测试：如何将const a = 1转化成var a = 1

   1. 新建一个testAst的工程

mkdir testAst复制代码

     testAst下新建test.js文件

touch test.js复制代码

• testAst下安装esprima的npm模块，获得AST
  

npm i  esprima --save复制代码

   test.js写入代码

const esprima = require('esprima');

let code = 'const a = 1';
const ast = esprima.parseScript(code);

console.log(ast);
复制代码

  2.运行test.js

node test.js复制代码

  3.获得生成的AST

也可经过esprima.org/demo/parse.…，输入代码，在线查看AST

• testAst下安装estraverse的npm模块，遍历更新AST

npm i estraverse  --save
复制代码

  

 4.修改代码以下：

const esprima = require('esprima');
const estraverse = require('estraverse');

let code = 'const a = 1';
const ast = esprima.parseScript(code);
estraverse.traverse(ast, {
    enter: function (node) {
        node.kind = "var";
    }
});

console.log(ast);复制代码

 5.运行test.js，获得更新事后的AST

• testAst下安装escodegen的npm模块，获得转译后的代码

npm i escodegen  --save复制代码

6.修改代码以下：

const esprima = require('esprima');
const estraverse = require('estraverse');
const escodegen = require('escodegen');

let code = 'const a = 1';
const ast = esprima.parseScript(code);
estraverse.traverse(ast, {
    enter: function (node) {
        node.kind = "var";
    }
});
const transformCode = escodegen.generate(ast);

console.log(transformCode);
复制代码

7.运行test.js，获得转译后的代码

参考文档：

1. https://segmentfault.com/a/1190000012943992

2. https://baike.baidu.com/item/语法分析/8853407?fr=aladdin
   
3. baike.baidu.com/item/词法分析
4. blog.csdn.net/feng98ren/a…
5. https://github.com/jamiebuilds/babel-handbook/blob/master/translations/zh-Hans/plugin-handbook.md#toc-asts