这篇文章主要介绍了关于前端要知道的 AST知识,在计算机科学中，抽象语法树是源代码语法结构的一种抽象表示,需要的朋友可以参考下
认识 AST
定义：在计算机科学中，抽象语法树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。
从定义中我们只需要知道一件事就行，那就是 AST 是一种树形结构，并且是某种代码的一种抽象表示。
在线可视化网站：https://astexplorer.net/ ，利用这个网站我们可以很清晰的看到各种语言的 AST 结构。
estree[1]
estree 就是 es 语法对应的标准 AST，作为一个前端也比较方便理解。我们以官方文档为例
https://github.com/estree/estree/blob/master/es5.md
下面看一个代码
console.log('1')AST 为
{ "type": "Program", "start": 0, // 起始位置 "end": 16, // 结束位置，字符长度 "body": [ { "type": "ExpressionStatement", // 表达式语句 "start": 0, "end": 16, "expression": { "type": "CallExpression", // 函数方法调用式 "start": 0, "end": 16, "callee": { "type": "MemberExpression", // 成员表达式 console.log "start": 0, "end": 11, "object": { "type": "Identifier", // 标识符，可以是表达式或者结构模式 "start": 0, "end": 7, "name": "console" }, "property": { "type": "Identifier", "start": 8, "end": 11, "name": "log" }, "computed": false, // 成员表达式的计算结果，如果为 true 则是 console[log], false 则为 console.log "optional": false }, "arguments": [ // 参数 { "type": "Literal", // 文字标记，可以是表达式 "start": 12, "end": 15, "value": "1", "raw": "'1'" } ], "optional": false } } ], "sourceType": "module" }看两个稍微复杂的代码
const b = { a: 1 }; const { a } = b;function add(a, b) { return a + b; }这里建议读者自己将上述代码复制进上面提到的网站中，自行理解 estree 的各种节点类型。当然了，我们也不可能看一篇文章就记住那么多类型，只要心里有个大致的概念即可。
认识 acorn[2]
由 JavaScript 编写的 JavaScript 解析器，类似的解析器还有很多，比如 Esprima[3] 和 Shift[4] ，关于他们的性能，Esprima 的官网给了个测试地址[5]，但是由于 acron 代码比较精简，且 webpack 和 eslint 都依赖 acorn，因此我们这次从 acorn 下手，了解如何使用 AST。
基本操作
acorn 的操作很简单
import * as acorn from 'acorn'; const code = 'xxx'; const ast = acorn.parse(code, options)
这样我们就能拿到代码的 ast 了，options 的定义如下
interface Options { ecmaVersion: 3 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 'latest' sourceType?: 'script' | 'module' onInsertedSemicolon?: (lastTokEnd: number, lastTokEndLoc?: Position) => void onTrailingComma?: (lastTokEnd: number, lastTokEndLoc?: Position) => void allowReserved?: boolean | 'never' allowReturnOutsideFunction?: boolean allowImportExportEverywhere?: boolean allowAwaitOutsideFunction?: boolean allowSuperOutsideMethod?: boolean allowHashBang?: boolean locations?: boolean onToken?: ((token: Token) => any) | Token[] onComment?: (( isBlock: boolean, text: string, start: number, end: number, startLoc?: Position, endLoc?: Position ) => void) | Comment[] ranges?: boolean program?: Node sourceFile?: string directSourceFile?: string preserveParens?: boolean }- ecmaVersion ECMA 版本，默认时 es7
- locations 默认为 false，设置为 true 时节点会携带一个 loc 对象来表示当前开始与结束的行数。
- onComment 回调函数，每当代码执行到注释的时候都会触发，可以获取当前的注释内容
获得 ast 之后我们想还原之前的函数怎么办，这里可以使用 astring[6]
import * as astring from 'astring'; const code = astring.generate(ast);
实现普通函数转换为箭头函数
接下来我们就可以利用 AST 来实现一些字符串匹配不太容易实现的操作，比如将普通函数转化为箭头函数。
我们先来看两个函数的AST有什么区别
function add(a, b) { return a + b; }const add = (a, b) => { return a + b; }{ "type": "Program", "start": 0, "end": 41, "body": [ { "type": "FunctionDeclaration", "start": 0, "end": 40, "id": { "type": "Identifier", "start": 9, "end": 12, "name": "add" }, "expression": false, "generator": false, "async": false, "params": [ { "type": "Identifier", "start": 13, "end": 14, "name": "a" }, { "type": "Identifier", "start": 16, "end": 17, "name": "b" } ], "body": { "type": "BlockStatement", "start": 19, "end": 40, "body": [ { "type": "ReturnStatement", "start": 25, "end": 38, "argument": { "type": "BinaryExpression", "start": 32, "end": 37, "left": { "type": "Identifier", "start": 32, "end": 33, "name": "a" }, "operator": "+", "right": { "type": "Identifier", "start": 36, "end": 37, "name": "b" } } } ] } } ], "sourceType": "module" }{ "type": "Program", "start": 0, "end": 43, "body": [ { "type": "VariableDeclaration", "start": 0, "end": 43, "declarations": [ { "type": "VariableDeclarator", "start": 6, "end": 43, "id": { "type": "Identifier", "start": 6, "end": 9, "name": "add" }, "init": { "type": "ArrowFunctionExpression", "start": 12, "end": 43, "id": null, "expression": false, "generator": false, "async": false, "params": [ { "type": "Identifier", "start": 13, "end": 14, "name": "a" }, { "type": "Identifier", "start": 16, "end": 17, "name": "b" } ], "body": { "type": "BlockStatement", "start": 22, "end": 43, "body": [ { "type": "ReturnStatement", "start": 28, "end": 41, "argument": { "type": "BinaryExpression", "start": 35, "end": 40, "left": { "type": "Identifier", "start": 35, "end": 36, "name": "a" }, "operator": "+", "right": { "type": "Identifier", "start": 39, "end": 40, "name": "b" } } } ] } } } ], "kind": "const" } ], "sourceType": "module" }找到区别之后我们就可以有大致的思路
- 找到
FunctionDeclaration - 将其替换为
VariableDeclarationVariableDeclarator节点 - 在
VariableDeclarator节点的init属性下新建ArrowFunctionExpression节点 - 并将
FunctionDeclaration节点的相关属性替换到ArrowFunctionExpression上即可
但是由于 acorn 处理的 ast 只是单纯的对象，并不具备类似 dom 节点之类的对节点的操作能力，如果需要操作节点，需要写很多工具函数， 所以我这里就简单写一下。
import * as acorn from "acorn"; import * as astring from 'astring'; import { createNode, walkNode } from "./utils.js"; const code = 'function add(a, b) { return a+b; } function dd(a) { return a + 1 }'; console.log('in:', code); const ast = acorn.parse(code); walkNode(ast, (node) => { if(node.type === 'FunctionDeclaration') { node.type = 'VariableDeclaration'; const variableDeclaratorNode = createNode('VariableDeclarator'); variableDeclaratorNode.id = node.id; delete node.id; const arrowFunctionExpressionNode = createNode('ArrowFunctionExpression'); arrowFunctionExpressionNode.params = node.params; delete node.params; arrowFunctionExpressionNode.body = node.body; delete node.body; variableDeclaratorNode.init = arrowFunctionExpressionNode; node.declarations = [variableDeclaratorNode]; node.kind = 'const'; } }) console.log('out:', astring.generate(ast))结果如下
如果想要代码更加健壮，可以使用 recast[7]，提供了对 ast 的各种操作
// 用螺丝刀解析机器 const ast = recast.parse(code); // ast可以处理很巨大的代码文件 // 但我们现在只需要代码块的第一个body，即add函数 const add = ast.program.body[0] console.log(add) // 引入变量声明，变量符号，函数声明三种“模具” const {variableDeclaration, variableDeclarator, functionExpression} = recast.types.builders // 将准备好的组件置入模具，并组装回原来的ast对象。 ast.program.body[0] = variableDeclaration("const", [ variableDeclarator(add.id, functionExpression( null, // Anonymize the function expression. add.params, add.body )) ]); //将AST对象重新转回可以阅读的代码 const output = recast.print(ast).code; console.log(output)这里只是示例代码，展示 recast 的一些操作，最好的情况还是能遍历节点自动替换。
这样我们就完成了将普通函数转换成箭头函数的操作，但 ast 的作用不止于此，作为一个前端在工作中可能涉及 ast 的地方，就是自定义 eslint 、 stylelint 等插件。
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