VSCode使用LSP进行Swift开发

LSP简介

LSP的全称是Language Server Protocol，是微软推出的一项标准化协议，旨在用来统一开发工具与Language Server之前的通信。它支持语言的自动补全、定义跳转、查看定义、查看引用、lint、语法高亮等等，但具体实现要看各种语言的LS支持是否完善。在这之前，各种IDE都需要自己实现一套类似的东西，显得比较重复。借助于LSP，开发工具只要按规则接入该协议，便可以享受到各种语言提供的服务。

目前支持的语言汇总在这里，下图只截出了部分，维护者有民间组织，微软，还有正牌。比如对swift的支持就是Apple维护的sourcekit-lsp。

image.png

LSP如何工作

官网上有段介绍LSP是如何工作的。

client和server之前使用JSONRPC进行通信，采用request-response的方式，如下图。

image.png

主要步骤：

用户打开文档，client发送textDocument/didOpen通知，告诉服务器。这时文件内容保存在内存中。
用户编辑文档，client发送textDocument/didChange通知，然后server会发回textDocument/publishDiagnostics通知，会分析出error和warning。client根据这些error和warning进行对应的UI显示。
用户执行跳转到符号定义，client发起textDocument/definition请求，server返回相关的位置信息。
用户关闭文档，client发送textDocument/didClose通知，文件内容更新到磁盘。

下面来看下具体的request和response，以textDocument/definition来举例。

request:
其主要参数是method,params。params会带上当前的文件信息，要查询定义的符号信息（第几行，第几个字符）

{
    "jsonrpc": "2.0",
    "id" : 1,
    "method": "textDocument/definition",
    "params": {
        "textDocument": {
            "uri": "file:///p%3A/mseng/VSCode/Playgrounds/cpp/use.cpp"
        },
        "position": {
            "line": 3,
            "character": 12
        }
    }
}

response:
响应包括符号定义的文件位置，符号的起始和终止位置。

{
    "jsonrpc": "2.0",
    "id": 1,
    "result": {
        "uri": "file:///p%3A/mseng/VSCode/Playgrounds/cpp/provide.cpp",
        "range": {
            "start": {
                "line": 0,
                "character": 4
            },
            "end": {
                "line": 0,
                "character": 11
            }
        }
    }
}

LSP定义

LSP中定义了很多method，用来区分不同事件。包括请求和通知。

如initialize，是client发给server的第一个请求。
Shutdown，关闭请求。
textDocument/definition，查看符号定义的请求。
...

其详细定义文档在这里。

VSCode中安装swift LSP

众所周知，VSCode是一款功能强大的编辑器，其提供了非常丰富的插件来支持各种语言的开发，并且它是众多编辑器中率先支持LSP的。

Swift For LSP还在早期开发的阶段，因此并没有提供安装包或者插件。所以目前我们只能手动下载安装。步骤如下：

安装XCode

这步应该可以略过。

安装VSCode

这步应该也可以略过。

安装最新swift toolChain

到Swift.org下载最新的主干包，安装好之后，到XCode->Preferences->Components选择刚安装的toolchain。或者这里不选择，在vscode中设置toolchain的路径。

image.png

安装node和npm

由于VSCode的插件都是用js/ts来写的，所以需要js的运行环境。推荐直接下载安装包来安装。

验证是否装好了，可以执行以下命令

nmp --version

编译并安装SourceKit-LSP

clone仓库：

git clone https://github.com/apple/sourcekit-lsp.git

跳转到sourcekit-lsp目录：

cd sourcekit-lsp

编译：

swift build

编译成功后，会在.build/debug找到二进制文件。我们将其移到/usr/local/bin目录下，以便可以直接使用。

mv .build/debug/sourcekit-lsp /usr/local/bin

这个命令会启动lsp的进程。

sourcekit-lsp

安装SourceKit-LSP插件

该插件的作用是让VSCode与SourceKit-LSP之间可以进行通信。

进入到sourceKit-lsp下面的Editors/vscode/目录

cd Editors/vscode/

执行npm run createDevPackage

npm run createDevPackage

如果在这步遇到npm ERR! 404 Not Found: [email protected]的问题，可以尝试删除lock文件，清除缓存试试。

rm package-lock.json
npm cache clean --force

安装sourcekit-lsp-vscode-dev.vsix

code --install-extension out/sourcekit-lsp-vscode-dev.vsix

首先要在VSCode中安装code命令，cmd+shift+p，输入shell command，然后安装code命令。如图所示。

image.png

重启VSCode。

配置sourcekit-lsp

使用快捷键cmd,（或者preference-->settings），进入settings页面，搜索sourcekit-lsp，ToolChain Path中填入之前下载安装的toolchain路径。比如我的是/Library/Developer/Toolchains/swift-DEVELOPMENT-SNAPSHOT-2018-11-25-a.xctoolchain。

image.png

以上就配置完成了。

最后，打开一个swift的xcode工程，鼠标停留在关键字上，会展示出具体的定义。如下图。

image.png

将设置中的Trace Server打开，设置成message，可以看到请求/响应/通知信息；设置成verbose，会更加详细，具体字段以及内容。其中请求是有id编号的，通知没有。

打开工程时，log如下。会依次发送initialize，initialized，textDocument/didOpen。window/logMessage是server发过来的通知。

[Trace - 3:00:00 PM] Sending request 'initialize - (0)'.
[Trace - 3:00:00 PM] Received notification 'window/logMessage'.
could not open compilation database for /Users/liusilan/Documents/workspace/my/LeetCode/countSegments noEntry
[Trace - 3:00:00 PM] Received notification 'window/logMessage'.
failed to open IndexStoreDB: indexstoredb_index_create error: index store path does not exist: /Users/liusilan/Documents/workspace/my/LeetCode/countSegments/.build/debug/index/store
[Trace - 3:00:00 PM] Received response 'initialize - (0)' in 234ms.
[Trace - 3:00:00 PM] Sending notification 'initialized'.
[Trace - 3:00:00 PM] Sending notification 'textDocument/didOpen'.
[Trace - 3:00:00 PM] Received notification 'textDocument/publishDiagnostics'.
[Trace - 3:00:01 PM] Received notification 'textDocument/publishDiagnostics'.

在进行编辑时，log如下。发送textDocument/didChange，server会返回textDocument/publishDiagnostics。

[Trace - 2:58:57 PM] Sending notification 'textDocument/didChange'.
[Trace - 2:58:57 PM] Received notification 'textDocument/publishDiagnostics'.
[Trace - 2:58:57 PM] Received notification 'textDocument/publishDiagnostics'.

鼠标停留时，会发送textDocument/hover。

[Trace - 2:53:43 PM] Sending request 'textDocument/hover - (3)'.
[Trace - 2:53:43 PM] Received response 'textDocument/hover - (3)' in 3ms.

光标点在某行时，会发送textDocument/documentHighlight。

[Trace - 2:55:07 PM] Sending request 'textDocument/documentHighlight - (22)'.
[Trace - 2:55:07 PM] Received response 'textDocument/documentHighlight - (22)' in 2ms.

按住cmd键，查看符号定义时，会发送textDocument/definition。

[Trace - 2:55:40 PM] Sending request 'textDocument/definition - (43)'.
[Trace - 2:55:40 PM] Received response 'textDocument/definition - (43)' in 8ms.

关于versbose打印的信息，大家可以尝试设置看看。

另外，SouceKit-LSP也是支持Sublime Text的，具体配置可以参照sublime-text配置。

Suorcekit-LSP支持的特性

目前，因为它还在早期开发中，支持的功能还不是很多，相信以后会越来越完善。

Feature	Status	Notes
Swift	✅
C/C++/ObjC	❌	clangd is not available in the recommended toolchain. You can try out C/C++/ObjC support by building clangd from source and putting it in `PATH`.
Code completion	✅
Quick Help (Hover)	✅
Diagnostics	✅
Fix-its	❌
Jump to Definition	✅
Find References	✅
Background Indexing	❌	Build project to update the index using Indexing While Building
Workspace Symbols	❌
Refactoring	❌
Formatting	❌
Folding	❌
Syntax Highlighting	❌	Not currently part of LSP.
Document Symbols	❌

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