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Go抽象语法树(AST)实用指南 (一)

源代码/数据集已上传到 Github - posts

AST抽象语法树在平时开发一般不太能用到。较多使用场景为代码生成,代码动态解析等等。
抽象到具体场景

  • 生成MySQL的model
  • 规则引擎动态解析脚本

本文以另一个使用场景呈现AST的应用场景。

Java下枚举

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package com.demo.risk.demo;

import lombok.NoArgsConstructor;

@NoArgsConstructor
public enum Status {

StatusProcessing(1, "流程中"),
StatusPass(2, "通过"),
StatusReject(3, "拒绝");

public int Id;
public String Name;

Status(int id, String name) {
this.Id = id;
this.Name = name;
}
}

以上代码定义了三个枚举变量,可以很方便地获取到枚举内的id和name

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public void Demo() {
Status process = Status.StatusProcessing;
int id = process.Id;
String name = process.Name;
}

Go常规枚举定义与实现

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const (
StatusBeg = iota
StatusProcessing
StatusPass
StatusReject
StatusEnd
)

var StatusName = map[int]string{
StatusBeg: "Unknown",
StatusProcessing: "流程中",
StatusPass: "通过",
StatusReject: "拒绝",
StatusEnd: "Unknown",
}

如果想要实现则需要去手写一套这样的代码,去实现功能。

实际上以上的功能,通过AST可以非常简单地解决掉这个问题。

可能实现的方式不会有太大的变化,但是通过AST可以通过解析注释,动态地解析生成对应的代码。

实现原理

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package main

//go:generate gen-const-status
const (
StatusBeg = 0 // Unknown
StatusProcessing = 1 // 流程中
StatusPass = 2 // 通过
StatusReject = 3 // 拒绝
StatusEnd = 4 // Unknown
)

有上面一段代码,用来定义状态流转枚举。

通过AST抽象语法树解析得到如下结果:
(下面代码块中//#后的为作者注释)

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  0  *ast.File {
1 . Package: code.go:1:1 //# 意味着包定义从1:1开始
2 . Name: *ast.Ident {
3 . . NamePos: code.go:1:9
4 . . Name: "main"
5 . }
6 . Decls: []ast.Decl (len = 1) { //# 意味着有一个区块的常量被定义,换句话说有一个const关键字
7 . . 0: *ast.GenDecl {
8 . . . Doc: *ast.CommentGroup { //# 对于const上方的注释的描述
9 . . . . List: []*ast.Comment (len = 1) { //# 意味着有一行注释
10 . . . . . 0: *ast.Comment {
11 . . . . . . Slash: code.go:3:1
12 . . . . . . Text: "//go:generate gen-const-status" //# 注释内容
13 . . . . . }
14 . . . . }
15 . . . }
16 . . . TokPos: code.go:4:1
17 . . . Tok: const
18 . . . Lparen: code.go:4:7
19 . . . Specs: []ast.Spec (len = 5) { //# 意味着const内定义了5个常量
20 . . . . 0: *ast.ValueSpec {
21 . . . . . Names: []*ast.Ident (len = 1) {
22 . . . . . . 0: *ast.Ident {
23 . . . . . . . NamePos: code.go:5:2
24 . . . . . . . Name: "StatusBeg" //# 常量的名字叫StatusBeg
25 . . . . . . . Obj: *ast.Object {
26 . . . . . . . . Kind: const //# 常量类型
27 . . . . . . . . Name: "StatusBeg" //# 常量的名字叫StatusBeg
28 . . . . . . . . Decl: *(obj @ 20) //# 描述在 @20 开始 // @20 指代指向20行的指针
29 . . . . . . . . Data: 0
30 . . . . . . . }
31 . . . . . . }
32 . . . . . }
33 . . . . . Values: []ast.Expr (len = 1) {
34 . . . . . . 0: *ast.BasicLit {
35 . . . . . . . ValuePos: code.go:5:21
36 . . . . . . . Kind: INT //# 常量是int类型
37 . . . . . . . Value: "0" //# 常量的值为0
38 . . . . . . }
39 . . . . . }
40 . . . . . Comment: *ast.CommentGroup {
41 . . . . . . List: []*ast.Comment (len = 1) {
42 . . . . . . . 0: *ast.Comment {
43 . . . . . . . . Slash: code.go:5:23
44 . . . . . . . . Text: "// Unknown" //# 常量的注释为 "// Unknown"
45 . . . . . . . }
46 . . . . . . }
47 . . . . . }
48 . . . . }
49 . . . . 1: *ast.ValueSpec {
50 . . . . . Names: []*ast.Ident (len = 1) {
51 . . . . . . 0: *ast.Ident {
52 . . . . . . . NamePos: code.go:6:2
53 . . . . . . . Name: "StatusProcessing"
54 . . . . . . . Obj: *ast.Object {
55 . . . . . . . . Kind: const
56 . . . . . . . . Name: "StatusProcessing"
57 . . . . . . . . Decl: *(obj @ 49)
58 . . . . . . . . Data: 1
59 . . . . . . . }
60 . . . . . . }
61 . . . . . }
62 . . . . . Values: []ast.Expr (len = 1) {
63 . . . . . . 0: *ast.BasicLit {
64 . . . . . . . ValuePos: code.go:6:21
65 . . . . . . . Kind: INT
66 . . . . . . . Value: "1"
67 . . . . . . }
68 . . . . . }
69 . . . . . Comment: *ast.CommentGroup {
70 . . . . . . List: []*ast.Comment (len = 1) {
71 . . . . . . . 0: *ast.Comment {
72 . . . . . . . . Slash: code.go:6:23
73 . . . . . . . . Text: "// 流程中"
74 . . . . . . . }
75 . . . . . . }
76 . . . . . }
77 . . . . }
78 . . . . 2: *ast.ValueSpec {
79 . . . . . Names: []*ast.Ident (len = 1) {
80 . . . . . . 0: *ast.Ident {
81 . . . . . . . NamePos: code.go:7:2
82 . . . . . . . Name: "StatusPass"
83 . . . . . . . Obj: *ast.Object {
84 . . . . . . . . Kind: const
85 . . . . . . . . Name: "StatusPass"
86 . . . . . . . . Decl: *(obj @ 78)
87 . . . . . . . . Data: 2
88 . . . . . . . }
89 . . . . . . }
90 . . . . . }
91 . . . . . Values: []ast.Expr (len = 1) {
92 . . . . . . 0: *ast.BasicLit {
93 . . . . . . . ValuePos: code.go:7:21
94 . . . . . . . Kind: INT
95 . . . . . . . Value: "2"
96 . . . . . . }
97 . . . . . }
98 . . . . . Comment: *ast.CommentGroup {
99 . . . . . . List: []*ast.Comment (len = 1) {
100 . . . . . . . 0: *ast.Comment {
101 . . . . . . . . Slash: code.go:7:23
102 . . . . . . . . Text: "// 通过"
103 . . . . . . . }
104 . . . . . . }
105 . . . . . }
106 . . . . }
107 . . . . 3: *ast.ValueSpec {
108 . . . . . Names: []*ast.Ident (len = 1) {
109 . . . . . . 0: *ast.Ident {
110 . . . . . . . NamePos: code.go:8:2
111 . . . . . . . Name: "StatusReject"
112 . . . . . . . Obj: *ast.Object {
113 . . . . . . . . Kind: const
114 . . . . . . . . Name: "StatusReject"
115 . . . . . . . . Decl: *(obj @ 107)
116 . . . . . . . . Data: 3
117 . . . . . . . }
118 . . . . . . }
119 . . . . . }
120 . . . . . Values: []ast.Expr (len = 1) {
121 . . . . . . 0: *ast.BasicLit {
122 . . . . . . . ValuePos: code.go:8:21
123 . . . . . . . Kind: INT
124 . . . . . . . Value: "3"
125 . . . . . . }
126 . . . . . }
127 . . . . . Comment: *ast.CommentGroup {
128 . . . . . . List: []*ast.Comment (len = 1) {
129 . . . . . . . 0: *ast.Comment {
130 . . . . . . . . Slash: code.go:8:23
131 . . . . . . . . Text: "// 拒绝"
132 . . . . . . . }
133 . . . . . . }
134 . . . . . }
135 . . . . }
136 . . . . 4: *ast.ValueSpec {
137 . . . . . Names: []*ast.Ident (len = 1) {
138 . . . . . . 0: *ast.Ident {
139 . . . . . . . NamePos: code.go:9:2
140 . . . . . . . Name: "StatusEnd"
141 . . . . . . . Obj: *ast.Object {
142 . . . . . . . . Kind: const
143 . . . . . . . . Name: "StatusEnd"
144 . . . . . . . . Decl: *(obj @ 136)
145 . . . . . . . . Data: 4
146 . . . . . . . }
147 . . . . . . }
148 . . . . . }
149 . . . . . Values: []ast.Expr (len = 1) {
150 . . . . . . 0: *ast.BasicLit {
151 . . . . . . . ValuePos: code.go:9:21
152 . . . . . . . Kind: INT
153 . . . . . . . Value: "4"
154 . . . . . . }
155 . . . . . }
156 . . . . . Comment: *ast.CommentGroup {
157 . . . . . . List: []*ast.Comment (len = 1) {
158 . . . . . . . 0: *ast.Comment {
159 . . . . . . . . Slash: code.go:9:23
160 . . . . . . . . Text: "// Unknown"
161 . . . . . . . }
162 . . . . . . }
163 . . . . . }
164 . . . . }
165 . . . }
166 . . . Rparen: code.go:10:1
167 . . }
168 . }
169 . Scope: *ast.Scope {
170 . . Objects: map[string]*ast.Object (len = 5) {
171 . . . "StatusBeg": *(obj @ 25)
172 . . . "StatusProcessing": *(obj @ 54)
173 . . . "StatusPass": *(obj @ 83)
174 . . . "StatusReject": *(obj @ 112)
175 . . . "StatusEnd": *(obj @ 141)
176 . . }
177 . }
178 . Comments: []*ast.CommentGroup (len = 6) {
179 . . 0: *(obj @ 8)
180 . . 1: *(obj @ 40)
181 . . 2: *(obj @ 69)
182 . . 3: *(obj @ 98)
183 . . 4: *(obj @ 127)
184 . . 5: *(obj @ 156)
185 . }
186 }

简单实现通过解析树解析定义的数据

通过抽象解析树,可以非常清晰地知道代码的整体结构。也可以通过解析抽象树来实现常量值与常量注释的映射。

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package main

import (
"fmt"
"go/ast"
"go/parser"
"go/token"
"strings"
)

func main() {
t := token.NewFileSet()
f, err := parser.ParseFile(t, "code.go", nil, parser.ParseComments)
if err != nil {
panic(err)
}

for _, object := range f.Scope.Objects {
obj := object.Decl.(*ast.ValueSpec)
constVal := obj.Values[0].(*ast.BasicLit)
fmt.Printf("常量名:%s, 常量值:%s, 常量类型:%s, 常量注释:%s\n", obj.Names, constVal.Value, constVal.Kind.String(), strings.Trim(obj.Comment.Text(), " \n\t"))
}

}

扩展

可以试试看以下的数据定义,尝试是否可以通过ast解析出来

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package main

//go:generate gen-const-status
const (
StatusBeg = iota // Unknown
StatusProcessing // 流程中
StatusPass // 通过
StatusReject // 拒绝
StatusEnd // Unknown
)

edit this page last updated at 2022-01-27

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