一、 databend自定义token实现
举个例子： 在databend中将sql进行token化生成最终的AST
// 使用logos进行lexer
let tokens = tokenize_sql(case).unwrap();
let backtrace = Backtrace::new();
// 生成sql的AST
let stmts = parse_sql(&tokens, &backtrace).unwrap();
//
for stmt in stmts {
writeln!(file, "---------- Output ---------").unwrap();
writeln!(file, "{}", stmt).unwrap();
writeln!(file, "---------- AST ------------").unwrap();
writeln!(file, "{:#?}", stmt).unwrap();
writeln!(file, "\n").unwrap();
}
在databend中将一个sql进行token化少不了的struct Tokenizer，主要是结合databend中定义token类型：enum TokenKind，底层使用logos来完成最终的词法解析。
pub struct Tokenizer<'a> {
// 要被token化的原始sql
source: &'a str,
// 用于token化的lexer：使用logos来进行词法解析
lexer: Lexer<'a, TokenKind>,
//
eoi: bool,
}
看一下databend自身结合logos定义的一些token类型：TokenKind详情；
主要是通过#[derive(Logos)] 使用logos；
#[derive(Logos, Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
pub enum TokenKind {
// 省略代码
// 主要涉及：空白类、标识符、块类型、转义类、符号类、关键字类等
}
而logos进行词法解析的入口TokenKind::lexer(sql), logos是使用过程宏(proc_macro_derive)的方式,来为不同的自定义token化提供了lexer操作;进而得到每个token：kind(类型)/source(原始内容)/span(在原始内容串的范围)，具体代码如下:
impl<'a> Iterator for Tokenizer<'a> {
// 得到databend里面定义Token
type Item = Result>;
fn next(&mut self) -> Option {
match self.lexer.next() { // 在logos中Lexer实现了Iterator
Some(kind) if kind == TokenKind::Error => { // 遍历token类型
let rest_span = Token { // 不满意定义token规则的错误：看TokenKind中Error
source: self.source,
kind: TokenKind::Error,
span: self.lexer.span().start..self.source.len(),
};
Some(Err(ErrorCode::SyntaxException(rest_span.display_error( // 语法解析错误
"unable to recognize the rest tokens".to_string(),
))))
}
Some(kind) => Some(Ok(Token { // token解析正常
source: self.source,
kind,
span: self.lexer.span(),
})),
None if !self.eoi => { // ??? 解析结束标识
self.eoi = true;
Some(Ok(Token {
source: self.source,
kind: TokenKind::EOI,
span: (self.lexer.span().end)..(self.lexer.span().end),
}))
}
None => None, // 没有可遍历的内容
}
}
}
再看看databend中定义的Token:
#[derive(Clone, PartialEq)]
pub struct Token<'a> {
pub source: &'a str, // token在被解析字符串的原始内容
pub kind: TokenKind, // token类型
pub span: Span, // token在解析字符串中的范围
}
完成token化: 主要是完成databend中自定义的token化
// Tokenizer本身也实现Iterator trait，可以使用collect完成转为Result>
Tokenizer::new(sql).collect::>>()
接下来就是将已经token化的Token生成Statement：使用nom文本解析器来完成该部分的；
/// Parse a SQL string into `Statement`s.
pub fn parse_sql<'a>(
sql_tokens: &'a [Token<'a>],
backtrace: &'a Backtrace<'a>,
) -> Result>> {
match statements(Input(sql_tokens, backtrace)) {
Ok((rest, stmts)) if rest[0].kind == TokenKind::EOI => Ok(stmts), // 结束标识
Ok((rest, _)) => Err(ErrorCode::SyntaxException( // 语法解析异常
rest[0].display_error("unable to parse rest of the sql".to_string()),
)),
Err(nom::Err::Error(err) | nom::Err::Failure(err)) => { // 解析异常
Err(ErrorCode::SyntaxException(err.display_error(())))
}
Err(nom::Err::Incomplete(_)) => unreachable!(),
}
}
最终输出databend本身的sql ast:
---------- Input ----------
show tables
---------- Output ---------
SHOW TABLES
---------- AST ------------
ShowTables {
database: None,
full: false,
limit: None,
}
二、关于logos部分
- 准备: cargo.toml中引入logos
[dependencies]
logos = "0.12.0"
- 使用：自定义Token
#[derive(Logos, Debug, PartialEq)]
enum Token {
#[token("fast")]
Fast,
#[token(".")]
Period,
#[regex("[a-zA-Z]+")]
Text,
#[error]
#[regex(r"[ \t\n\f]+", logos::skip)]
Error,
#[regex("[0-9]+", |lex| lex.slice().parse())]
#[regex("[0-9]+k", kilo)]
#[regex("[0-9]+m", mega)]
Number(u64),
}
- 测试
// 解析简单的文本
#[test]
fn test_lexer_token_demo () {
let mut tokens = Token::lexer("Create ridiculously fast Lexers.");
assert_eq!(tokens.next(), Some(Token::Text));
assert_eq!(tokens.span(), 0..6);
assert_eq!(tokens.slice(), "Create");
assert_eq!(tokens.next(), Some(Token::Text));
assert_eq!(tokens.span(), 7..19);
assert_eq!(tokens.slice(), "ridiculously");
assert_eq!(tokens.next(), Some(Token::Fast));
assert_eq!(tokens.span(), 20..24);
assert_eq!(tokens.slice(), "fast");
assert_eq!(tokens.next(), Some(Token::Text));
assert_eq!(tokens.span(), 25..31);
assert_eq!(tokens.slice(), "Lexers");
assert_eq!(tokens.next(), Some(Token::Period));
assert_eq!(tokens.span(), 31..32);
assert_eq!(tokens.slice(), ".");
assert_eq!(tokens.next(), None);
}
在自定义token中，定义回调函数:
// 使用自定义回调函数
#[regex("[0-9]+", |lex| lex.slice().parse())]
#[regex("[0-9]+k", kilo)]
#[regex("[0-9]+m", mega)]
Number(u64),
回调函数如下：
fn kilo(lex: &mut Lexer) -> Option {
eprintln!("==execute kilo==");
let slice = lex.slice();
let n: u64 = slice[..slice.len() - 1].parse().ok()?;
Some(n * 1_000)
}
fn mega(lex: &mut Lexer) -> Option {
eprintln!("==execute mega==");
let slice = lex.slice();
let n: u64 = slice[..slice.len() - 1].parse().ok()?;
Some(n * 1_000_000)
}
用例：
#[test]
fn test_callback_lexer_demo() {
let mut lexer = Token::lexer("5 42k 75m");
assert_eq!(lexer.next(), Some(Token::Number(5)));
assert_eq!(lexer.span(), 0..1);
assert_eq!(lexer.slice(), "5");
assert_eq!(lexer.next(), Some(Token::Number(42_000)));
assert_eq!(lexer.span(), 2..5);
assert_eq!(lexer.slice(), "42k");
assert_eq!(lexer.next(), Some(Token::Number(75_000_000)));
assert_eq!(lexer.span(), 6..9);
assert_eq!(lexer.slice(), "75m");
assert_eq!(lexer.next(), None);
}
三、引用
logos
nom