PEG.js 介绍与基础使用

在介绍 PEG.js 之前，我们先来说下我们为什么需要它。

假如有这样一个场景：用户输入一句简单的 sql 查询语句 select name from user ， 我们的任务是获取到里面的 列名 ， 表名 。在现有 工具 下，我们第一个想到的就是 正则表达式 ，熟悉的同学应该能很快写出这样的正则表达式：

/^select\s+([A-Za-z_]*)\s+from\s+([A-Za-z_]*)$/.exec("select name from user")
//["select t from", "name", "user"]
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完成了之后发现正则表达式稍微有点长，但是整体结构还是蛮简单的。不过仔细测试发现，我们的正则表达式考虑的还不是很周全，例如： select * from user , select user.name from user 这两种情况我们都没考虑到，所以我们还需要完善一下正则表达式

/^select\s+([A-Za-z_]*|\*|[A-Za-z_]*.[A-Za-z_]*)\s+from\s+([A-Za-z_]*)$/.exec("select user.name from user")
//["select user.name from user", "user.name", "user"]
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很明显，正则表达式已经比较长了，看过去会有一点眼花，可是，这条正则表达式其实并不完善，例如没有考虑到多列名的情况 select name, age from user ，和多表的情况 select user.name, class.name from user,class ，假如继续扩展下去，我们的正则表达式将会变得十分庞大，并且当别人来修改自己的代码的时候，也会变得十分困难，久而久之，就会变得难以维护。

我们仔细思考一下上面的流程，其实正则表达式主要帮助我们做了一件事，那就是将一条 sql 语句转化为结构化的数据 ["select t from", "name", "user"] ,从而我们根据结构化的数据来获取自己想要的信息。

就是一个很适合我们的工具。 不过，它和正则表达式还是有一点区别。

, 而我们也是通过这个parser去解析 sql 语句。所以我们的工作就是编写 sql 语法文件。

安装

首先，我们将 PEG.js 安装到全局下

npm install -g pegjs
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安装好了可以验证一下

$ pegjs -v
PEG.js 0.10.0
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然后我们在新建一个目录用来存放我们代码。本文的结构如下

文件夹用来存放我们生成的 parser。创建完项目之后，我们下面就开始来正式使用 PEG.js 来解析 sql。

开始使用

首先，我们先确定一下我们要实现的 select 语句，本文为了便捷，不会编写完善的语法文件，所以这里以最简单的 select 语句为例子。

select
    column_name | *
from
    table_name;
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开始编写 PEG 文件

在 PEG.js 文件的开头，我们来写下第一个规则 ，PEG.js 默认从 第一个 规则开始解析。

start
= selectStatement
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这里我们定义了一个 start 规则，而这个 start 的 解析表达式 由一个 selectStatement 规则组成，而这个 selectStatement 就是我们刚刚定义的 select 语句了。

那么按照我们之前的定义， selectStatement 又由什么组成呢？

经过一些思考，我们应该能写下以下规则

selectStatement
= select colunm_clause from table_name ';'
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selectStatement 的解析表达式由5个部分组成，其中， ';' 代表一个分号字符串，来代表一条 sql 语句的结尾，而其他4个则代表 selectStatement 解析表达式的四个组成部分。所以，我们只要从 selectStatement 开始自顶向下 ，为每一个规则添加解析表达式就好了。

selectStatement
= select colunm_clause from table_name ';'

colunm_clause
= column_name
/ '*'

column_name
= ident_part+

table_name
= ident_part+

ident_part
= [A-Za-z0-9]

select
= 'select'i

from
= 'from'i
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这里 colunm_clause 的解析表达式有一个 / ，它代表 或 的意思，意思是 colunm_clause 是由 column_name 或者 一个 * 组成。 除此之外，还可以发现，有很多语法和 JS 的正则表达式是相似的，比如

[A-Za-z0-9]
ident_part+
'from'i

分别代表的意思是

ident_part
from

编写完了之后我们尝试将这个语法文件编译成 JS 可以使用的 parser

pegjs -o dist/selectParser.js peg/select.peg
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我们这里指定了一个编译输出文件 dist/selectParser.js 和待编译的语法文件 peg/select.peg ，运行结束后，我们可以在 dist 文件夹中看见看见我们的 parser 文件 selectParser.js 。

生成 parser 文件之后就是使用它了

const selectParser=require("./dist/selectParser.js");
console.log(selectParser.parse("select name from user;"))
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这里调用了 parser 文件的 parse 方法来开始解析，不过，我们却得到了一个错误

> node index.js
SyntaxError: Expected "*" or [A-Za-z0-9] but " " found.
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这里的意思是，parser希望收到 "*" 或 [A-Za-z0-9] ，不过却得到了一个空字符串。回到我们的语法解析文件开头

selectStatement
= select colunm_clause from table_name ';'
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只有 colunm_clause 是由 "*" 和 [A-Za-z0-9] 组成的，那看来是 parser 把我们的输入 select name from user; 中 select 和 name 中间的 空格 当作 colunm_clause 来解析了，导致报错，所以我们需要再完善一下原来的语法文件，加入空格的解析。

selectStatement
= select _ colunm_clause _ from _ table_name __ ';'

__ 
= whitespace*
_ 
= whitespace+

whitespace
= [ \t\r\n];
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现在我们再次编译运行，我们得到了正确的输出

> node index.js
[ 'select',
  [ ' ' ],
  [ 'n', 'a', 'm', 'e' ],
  [ ' ' ],
  'from',
  [ ' ' ],
  [ 'u', 's', 'e', 'r' ],
  [],
  ';' 
]
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现在结构是解析出来了，不过，展示上却不是非常的美观，比如 name 和 user 被拆分成了字符数组，这是因为我们在 table_name 和 column_name 中使用了 + ，所以输出的时候，也会变成数组输出；还有，我们其实并不需要空白字符，但是结果里却也包含了它 [ ' ' ] 。因此，我们需要再处理一下匹配的数据。

selectStatement
= select _ colunm_clause:colunm_clause _ from _ table_name:table_name __ ';'{ return `column_name=${colunm_clause}, table_name=${table_name}`}

column_name
= name:ident_part+ {return name.join("")}

table_name
= name:ident_part+ {return name.join("")}
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这里我们用到了 PEG.js 的 action ，我们可以在 aciton 里面写 JS 代码，它会在规则匹配成功的时候执行，同时，我们也给规则取了名字（例如 name:ident_part+ 中的 name ）,以便于我们在 action 中使用。

现在，再次运行编译执行过程，不出意外，我们可以得到以下输出

> node index.js
column_name=name, table_name=user
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这样，一个最最基础的 select 语句解析就完成了～我们可以锦上添花，让它支持多条 sql 语句。完整代码如下:

PEG

start
= selectStatements:selectStatement* 
{ 
    return selectStatements.join("\n")
}

selectStatement
= select _ colunm_clause:colunm_clause _ from _ table_name:table_name __ ';'{ return `column_name=${colunm_clause}, table_name=${table_name}`}

colunm_clause
= column_name
/ '*'

column_name
= name:ident_part+ {return name.join("")}

table_name
= name:ident_part+ {return name.join("")}

ident_part
= [A-Za-z0-9]

select
= 'select'i

from
= 'from'i

__ = whitespace*
_ = whitespace+

whitespace
= [ \t\r\n];

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JS

const addParser=require("./dist/addParser.js");
const selectParser=require("./dist/selectParser.js");
const sqls=[
    'select * from user;',
    'select name from user;',
    'select id from user;'
].join("")
console.log(selectParser.parse(sqls))
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运行

> node index.js
column_name=*, table_name=user
column_name=name, table_name=user
column_name=id, table_name=user
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回过头来，我们发现，借助 PEG.js 编写的 parser 很容易维护，整个语法的描述都是有结构的，并且借助于 action ，我们可以很方便的返回我们所需要的结构。

和正则表达式相比，唯一的缺点就是 PEG.js 生成的 parser 更占空间，加载上相对慢一些，不过，我们开发效率和代码的可维护性也有了比较大的提升，综合比较下， PEG.js 还是一个很不错的解决方案。