如何实现一个基于 JavaScript 的简单解释器或领域特定语言？-js教程-PHP中文网

如何实现一个基于 JavaScript 的简单解释器或领域特定语言？

夢幻星辰

发布： 2025-10-09 18:15:01

原创

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答案：实现一个基于JavaScript的DSL需经历词法分析、语法分析、构建AST和解释执行四步。首先通过tokenizer将源码拆分为token流，如标识符、数字、操作符；接着parser利用递归下降法根据语法规则生成AST，处理表达式优先级与赋值结构；最后evaluate函数遍历AST，在环境对象中求值并管理变量。示例支持加减乘除与赋值，核心流程为“源码→Tokens→AST→执行”，每阶段职责清晰，便于扩展函数、条件等特性。

如何实现一个基于 javascript 的简单解释器或领域特定语言？

实现一个基于 JavaScript 的简单解释器或领域特定语言（DSL），关键在于把人类可读的代码转换成机器能一步步执行的操作。整个过程可以拆解为几个清晰阶段：词法分析、语法分析、构建抽象语法树（AST）、然后解释执行。下面带你一步步实现一个支持加减乘除和变量赋值的极简 DSL。

词法分析：把源码拆成“单词”

词法分析器（Tokenizer）负责把原始字符串拆成一个个有意义的“词法单元”（Token）。比如输入 x = 5 + 3，应输出类似：

{ type: 'identifier', value: 'x' }
{ type: 'operator', value: '=' }
{ type: 'number', value: 5 }
{ type: 'operator', value: '+' }
{ type: 'number', value: 3 }

实现思路是遍历字符串，跳过空白字符，识别数字、标识符、操作符等。遇到数字就尝试解析成整数或浮点数，遇到字母开头的连续字符就当作变量名。

语法分析：构建语法结构树

语法分析器（Parser）读取 Token 流，根据语法规则生成抽象语法树（AST）。例如上面的例子可能生成：

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{ type: 'AssignmentExpression', variable: { name: 'x' }, value: { type: 'BinaryExpression', operator: '+', left: { type: 'NumberLiteral', value: 5 }, right: { type: 'NumberLiteral', value: 3 } } }

你可以用递归下降法实现。比如定义表达式优先级，先处理加减，再处理乘除。遇到赋值符号就创建赋值节点，遇到操作符就创建二叉表达式节点。

解释执行：遍历 AST 并求值

解释器的核心是遍历 AST 节点并执行对应逻辑。你需要维护一个变量环境（如普通对象），用来存储变量值。

对每种节点类型做判断：

遇到 NumberLiteral，返回它的值
遇到 BinaryExpression，先递归计算左右子节点，再根据操作符进行数学运算
遇到 AssignmentExpression，计算右侧值，并存入环境对象中
遇到 Identifier，从环境中查找变量值

这个过程是递归的，也叫“树遍历解释器”。

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下面是一个极简实现骨架：

function tokenize(input) { let tokens = []; let i = 0;

while (i < input.length) { let char = input[i];

if (char === ' ') { i++; continue; }

if (/[0-9]/.test(char)) {
  let num = '';
  while (i < input.length && /[0-9\.]/.test(input[i])) {
    num += input[i++];
  }
  tokens.push({ type: 'number', value: parseFloat(num) });
  continue;
}

if (/[a-zA-Z]/.test(char)) {
  let ident = '';
  while (i < input.length && /[a-zA-Z0-9_]/.test(input[i])) {
    ident += input[i++];
  }
  tokens.push({ type: 'identifier', value: ident });
  continue;
}

if (char === '+' || char === '-' || char === '*' || char === '/' || char === '=') {
  tokens.push({ type: 'operator', value: char });
  i++;
  continue;
}

throw new Error(`未知字符: ${char}`);

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}

return tokens; }

function parse(tokens) { let pos = 0;

function parseExpression() { let token = tokens[pos];

if (token.type === 'identifier' && tokens[pos + 1]?.value === '=') {
  pos++; // 跳过 identifier
  pos++; // 跳过 =
  return {
    type: 'AssignmentExpression',
    variable: { name: token.value },
    value: parseExpression()
  };
}

let left = parseTerm();

while (pos < tokens.length && ['+', '-'].includes(tokens[pos].value)) {
  let op = tokens[pos].value;
  pos++;
  let right = parseTerm();
  left = {
    type: 'BinaryExpression',
    operator: op,
    left,
    right
  };
}

return left;

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}

function parseTerm() { let left = parseFactor();

while (pos < tokens.length && ['*', '/'].includes(tokens[pos].value)) {
  let op = tokens[pos].value;
  pos++;
  let right = parseFactor();
  left = {
    type: 'BinaryExpression',
    operator: op,
    left,
    right
  };
}

return left;

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}

function parseFactor() { let token = tokens[pos];

if (token.type === 'number') {
  pos++;
  return { type: 'NumberLiteral', value: token.value };
}

if (token.type === 'identifier') {
  pos++;
  return { type: 'Identifier', name: token.value };
}

throw new Error(`无法解析: ${token.value}`);

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}

return parseExpression(); }

function evaluate(ast, env) { switch (ast.type) { case 'NumberLiteral': return ast.value; case 'Identifier': if (!(ast.name in env)) throw new Error(未定义变量: ${ast.name}); return env[ast.name]; case 'BinaryExpression': let left = evaluate(ast.left, env); let right = evaluate(ast.right, env); switch (ast.operator) { case '+': return left + right; case '-': return left - right; case '': return left right; case '/': return left / right; } case 'AssignmentExpression': let value = evaluate(ast.value, env); env[ast.variable.name] = value; return value; default: throw new Error(未知节点类型: ${ast.type}); } }

使用方式：

const code = "x = 5 + 3 * 2"; const tokens = tokenize(code); const ast = parse(tokens); const env = {}; const result = evaluate(ast, env); console.log(env); // { x: 11 }

基本上就这些。不复杂但容易忽略细节，比如运算优先级、错误处理、变量作用域。一旦理解了这个流程，你就能扩展出支持函数、条件语句甚至循环的 DSL。核心思想是：源码 → Tokens → AST → 执行。每一步都保持简单，组合起来就很强大。

以上就是如何实现一个基于 JavaScript 的简单解释器或领域特定语言？的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！