AST抽象语法树

为什么要了解AST

如果你想了解 js 编译执行的原理，那么你就得了解 AST，目前前端常用的一些插件或者工具，比如说javascript转译、代码压缩、css预处理器、elint、pretiier等功能的实现，都是建立在 AST 的基础之上。

JavaScript 编译执行流程

JS执行的第一步是读取 js 文件中的字符流，然后通过词法分析生成令牌流Tokens，之后再通过语法分析生成 AST（Abstract Syntax Tree），最后生成机器码执行。

词法分析

词法分析，也称之为扫描（scanner），简单来说就是调用 next() 方法，一个一个字母的来读取字符，然后与定义好的 JavaScript 关键字做比较，生成对应的令牌流Tokens。令牌Token是一个不可分割的最小单元，例如 var 这三个字符，它只能作为一个整体，语义上不能再被分解，因此它是一个令牌Token。词法分析器里，每个关键字是一个令牌Token ，每个标识符是一个令牌Token，每个操作符是一个令牌Token，每个标点符号也都是一个令牌Token。除此之外，还会过滤掉源程序中的注释和空白字符（换行符、空格、制表符等）。
最终，整个代码将被分割进一个令牌流Tokens列表（或者说一维数组）。

n * n;

[
  { type: { ... }, value: "n",  loc: { ... } },
  { type: { ... }, value: "*",  loc: { ... } },
  { type: { ... }, value: "n",  loc: { ... } },
  ...
]

每一个 type 有一组属性来描述该令牌：

{
  type: {
    label: 'name',
    keyword: undefined,
    beforeExpr: false,
    startsExpr: true,
    rightAssociative: false,
    isLoop: false,
    isAssign: false,
    prefix: false,
    postfix: false,
    binop: null,
    updateContext: null
  },
  ...
}

语法分析

语法分析会将词法分析出来的令牌流转化成有语法含义的抽象语法树结构。同时，验证语法，语法如果有错的话，抛出语法错误。

什么是AST（抽象语法树）

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。

function square(n) {
  return n * n;
}

上面的程序可以被表示成如下的一棵树：

- FunctionDeclaration:
  - id:
    - Identifier:
      - name: square
  - params [1]
    - Identifier
      - name: n
  - body:
    - BlockStatement
      - body [1]
        - ReturnStatement
          - argument
            - BinaryExpression
              - operator: *
              - left
                - Identifier
                  - name: n
              - right
                - Identifier
                  - name: n

或是如下所示的 JavaScript Object（对象）：

{
  type: "FunctionDeclaration",
  id: {
    type: "Identifier",
    name: "square"
  },
  params: [{
    type: "Identifier",
    name: "n"
  }],
  body: {
    type: "BlockStatement",
    body: [{
      type: "ReturnStatement",
      argument: {
        type: "BinaryExpression",
        operator: "*",
        left: {
          type: "Identifier",
          name: "n"
        },
        right: {
          type: "Identifier",
          name: "n"
        }
      }
    }]
  }
}

你会留意到 AST 的每一层都拥有相同的结构：

{
  type: "FunctionDeclaration",
  id: {...},
  params: [...],
  body: {...}
}
{
  type: "Identifier",
  name: ...
}
{
  type: "BinaryExpression",
  operator: ...,
  left: {...},
  right: {...}
}

这样的每一层结构也被叫做 节点（Node）。 一个 AST 可以由单一的节点或是成百上千个节点构成。 它们组合在一起可以描述用于静态分析的程序语法。

每一个节点都有如下所示的接口（Interface）：

interface Node {
  type: string;
}

字符串形式的 type 字段表示节点的类型（如： “FunctionDeclaration“，”Identifier“，或 “BinaryExpression“）。 每一种类型的节点定义了一些附加属性用来进一步描述该节点类型。

兼容插件Babel

主要分为 解析（parse），转换（transform），生成（generate）
其中解析主要分为： 词法分析（Lexical Analysis ） 和 语法分析（Syntactic Analysis）

Babel 插件手册
AST节点信息介绍