# 34 | 编译原理（下）：编译原理给我们带来了什么？

    你好，我是大圣。

上一讲我们深入研究了 Vue 里的 compiler-dom 和 compiler-core 的流程，相信学完之后，你已经对编译原理的基础知识很熟悉了。

这时候你肯定会有一个疑问，AST、transform、generate这些概念以前工作中也没遇见过，难道学了这个就只能面试用吗？ 当然不是，编译原理作为计算机世界的一个重要的学科，除了探究原理和源码之外，我们工作中也有很多地方可以用到。

从宏观视角来看，编译原理实现的功能就是代码之间的转换。哪怕我们只是掌握了入门知识，也能可以实现Vue中 template到render函数转化这样的功能。

现在的前端发展，很大程度上离不开编译原理在前端圈的落地实践，只要是我们想做自动化代码转化的地方，都可以看到编译的身影。

举个例子，Babel把ES6中的新语法转换成低版本浏览器支持的语法，我们才能在项目中愉快地使用箭头函数等特性，把浏览器的兼容性交给Babel来处理，甚至现在社区内还出现了gogocode这种把Vue 2代码转换成Vue 3代码的工具。

在工作中我们可以借助Babel和vite提供给我们的能力，parse，transform，generate等代码都不需要我们自己实现，只需要考虑代码转换的逻辑就可以了，下面我给你举几个小例子。

## vite 插件

首先我们在项目中使用了script setup来组织我们的代码，虽然组件引入之后有了自动注册的功能，但是每一个组件内部都肯定要用到ref、computed等Vue提供的API。我们还想要多一步，项目大了只引入ref的语句就写了几百行，就会非常地繁琐，这时候就可以使用编译的思想来解决这个问题。

首先ref、computed、watch等Vue提供的API，我们在后面的代码调用可以通过正则匹配的方式，完全可以分析出来当前组件依赖的API有哪些。这样，我们就可以在组件执行之前自动导入这些API。

我们在weiyouyi项目中使用vite插件的形式来完成这个工作。社区内已经有可用的 [auto-imput](https://github.com/antfu/unplugin-auto-import) 插件了，不过这里为了加深对技术的理解，咱们还是自己来实现一个。

首先我们进入到根目录下的vite.config.js文件中，导入autoPlugin插件后，配置在vite的plugins插件中。

```javascript
import vue from '@vitejs/plugin-vue'
import autoPlgin from './src/auto-import'
export default defineConfig({
  plugins: [vue(),autoPlgin()]
})


```

然后我们来实现autoPlugin函数，vite的插件开发文档你可以在[官网中](https://cn.vitejs.dev/guide/api-plugin.html)查询，这里就不赘述了。

我们直接看代码，我们先定义了Vue 3提供的API数组，有ref、computed等等。然后，autoImportPlugin函数对外导出一个对象，transform函数就是核心要实现的逻辑。

这里的helper和我们在32讲中的工具函数实现逻辑一致，通过new Regexp创建每个函数匹配的正则。如果匹配到对应的API，就把API的名字加入到helper集合中，最后在script setup的最上方加入一行import语句。

```javascript

const vue3 = [
  'ref',
  'computed',
  'reactive',
  'onMounted',
  'watchEffect',
  'watch'
] // 还有很多....

export default function autoImportPlugin() {
  return {
    name: 'vite-plugin-auto-import', // 必须的，将会在 warning 和 error 中显示
    enforce:'pre',
    transform(code,id){
      vueReg = /\.vue$/
      if(vueReg.test(id)){
        const helpers = new Set()
        vue3.forEach(api=>{
          const reg = new RegExp(api+"(.*)")
          if(reg.test(code)){
            helpers.add(api)
          }
        })
        return code.replace('<script setup>',`<script setup>

import {${[...helpers].join(',')}} from 'vue' //俺是自动导入的        
`)
      }
      return code
    }
  }
}

```

接着，我们在项目的src目录下新建App.vue。下面的代码实现了一个简易的累加器，并且还会在onMount之后打印一条信息，这里的ref、computed和onMounted都是没有导入的。我们在浏览器就能看到页面可以正常显示，这时我们在浏览器调试窗口的sources页面中，就可以看到App.vue的代码已经自动加上了import语句。

```javascript
<template>
  <div @click="add">
    {{num}} * 2 = {{double}}
  </div>
</template>

<script setup>
let num = ref(1)
let double = computed(()=>num.value*2)

function add(){
  num.value++
}
onMounted(()=>{
  console.log('mounted')
})

</script>

```

## ![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/77/fd/77db83e745d7345a146f03364d93cbfd.png?wh=1662x790)

这里的代码都是硬编码实现的，逻辑也比较简单。不过，实际场景中判断ref等API调用的正则和导入import的方式，都不会这么简单。如果我们自己每次都写一个parse模块比较麻烦，所以我们实际开发中会借助现有的工具对代码进行解析，而代码转换的场景下最成熟的工具就是Babel。

## Babel

我们在项目中异步的任务有很多，经常使用async+ await的语法执行异步任务，比如网络数据的获取。但 **await是异步任务**，如果报错，我们需要使用try catch语句进行错误处理，每个catch语句都是一个打印语句会让代码变得冗余，但我们有了代码转化的思路后，这一步就能用编译的思路自动来完成。

首先我们在根目录的src/main.js中新增下面代码，我们使用delyError函数模拟异步的任务报错，在代码中使用await来模拟异步任务。

这里我们希望每个await都能跟着一个try代码，在catch中能够打印错误消息提示的同时，还能够使用调用错误监控的函数，把当前错误信息发给后端服务器进行报警，当然也可以打印一个自动去stackoverflow查询的链接。

```javascript
function delyError(message){
  return new Promise((resolve,reject)=>{
    setTimeout(()=>{
      reject({message})
    },1000)
  })
}
async function test(){
    await delyError('ref is not defined')
}
// 我们期望的代码
async function test(){
  try{
        await delyError('ref is not defined')
  }catche(e){
    console.error(e.message)
    _errorTrack(e.message,location.pathname)
     console.log('https://stackoverflow.com/search?q=[js]+'+encodeURI(e.message))
  }

}
test()

```

页面中await语句变多了之后，手动替换的成本就比较高，我们可以继续使用vite的插件来实现。这次我们就是用Babel提供好的代码解析能力对代码进行转换。Babel都提供了哪些API，你可以在[Babel的官网](https://babel.docschina.org/docs/en/babel-parser)进行深入学习。

Babel提供了完整的编译代码的功能后函数，包括AST的解析、语义分析、代码生成等，我们可以通过下面的函数去实现自己的插件。

*   @babel/parser提供了代码解析的能力，能够把js代码解析成AST，代码就从字符串变成了树形结构，方便我们进行操作；
*   @babel/traverse提供了遍历AST的能力，我们可以从travser中获取每一个节点的信息后去修改它；
*   @babe/types提供了类型判断的函数，我们可以很方便的判断每个节点的类型；
*   @babel/core提供了代码转化的能力。

下面的代码中我们实现了vite-plugin-auto-try插件，由babel/parer解析成为AST，通过travser遍历整个AST节点，配置的AwaitExpression会识别出AST中的await调用语句，再用isTryStatement判断await外层是否已经包裹了try语句。如果没有try语句的话，就使用tryStatement函数生成新的AST节点。

这个AST包裹当前的节点，并且我们在内部加上了stackoverflow链接的打印。最后，使用babel/core提供的transformFromAstSync函数，把优化后的AST生成新的JavaScript代码，自动新增try代码的插件就实现了。

```javascript


import { parse } from '@babel/parser'
import traverse from '@babel/traverse'
import {
  isTryStatement,
  tryStatement,
  isBlockStatement,
  catchClause,
  identifier,
  blockStatement,
} from '@babel/types'
import { transformFromAstSync } from '@babel/core'

const catchStatement = parse(`
  console.error(err)
  console.log('https://stackoverflow.com/search?q=[js]+'+encodeURI(err.message))
`).program.body

export default function autoImportPlugin() {
  return {
    name: 'vite-plugin-auto-try', // 必须的，将会在 warning 和 error 中显示
    enforce:'pre',
    transform(code,id){
        fileReg = /\.js$/
        if(fileReg.test(id)){
        const ast = parse(code, {
          sourceType: 'module'
        })
        traverse(ast, {
          AwaitExpression(path){
            console.log(path)
            if (path.findParent((path) => isTryStatement(path.node))) {
              // 已经有try了
              return 
            }
            // isBlockStatement 是否函数体
            const blockParentPath = path.findParent((path) => isBlockStatement(path.node))
            const tryCatchAst  = tryStatement(
              blockParentPath.node,
              // ast中新增try的ast
              catchClause(
                identifier('err'),
                blockStatement(catchStatement),
              )
            )
            // 使用有try的ast替换之前的ast
            blockParentPath.replaceWithMultiple([tryCatchAst])

          }
        })
        // 生成代码，generate
        code = transformFromAstSync(ast,"",{
          configFile:false
        }).code

        return code
      }
      return code
    }
  }
}

```

然后，我们在根目录下的src/main.js中写入下面的代码。两个await语句一个使用try包裹，一个没有使用try包裹。

接着我们启动项目后，就来到了浏览器的调试窗口中的source页面，可以看到下图中解析后的main.js代码，现在没有try的await语句已经自动加上了try语句。

你看，**这次我们基于babel来实现，就省去了我们写正则的开发成本**。Babel提供了一整套关于JavaScirpt中语句的转化函数，有兴趣的同学可以去Babel官网了解。

```javascript
import { createApp } from "vue";
import App from './App.vue'

createApp(App)
  .mount('#app')

async function test(){
  await delyError('ref is not defined')
}

async function test2(){
  try{
    await delyError('reactive is not defined')
  }catch(e){
    console.error(e)
  }
}
test()
function delyError(message){
  return new Promise((resolve,reject)=>{
    setTimeout(()=>{
      reject({message})
    },1000)
  })
}


```

## ![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/0a/f9/0a00c01yyfdf020eec114fc5a70344f9.png?wh=1920x1056)

有了Babel提供的能力之后，我们可以只关注于代码中需要转换的逻辑，比如我们可以使用Babel实现国际化，把每种语言在编译的时候自动替换语言，打包成独立的项目；也可以实现页面的自动化监控，在一些操作函数里面加入监控的代码逻辑。你可以自行发挥想象力，使用编译的思想来提高日常的开发效率。

最后我们回顾一下Vue中的compiler。Vue中的compiler-dom提供了compile函数，具体的compile逻辑我们在上一讲中已经详细学习了。其实我们也可以手动导入compiler-dom包之后，自己实现对vue template的解析。另外，Vue中还提供了@vue/compiler-sfc包，用来实现单文件组件.vue的解析，还有@vue/compiler-ssr包，它实现了服务端渲染的解析。

下一讲我们一起来手写vite的代码内容，我们就需要在nodejs中实现对Vue单文件组件的解析工作，实现浏览器中直接导入单文件组件的功能，敬请期待。

## 总结

最后我们总结一下今天学到的内容。

我们把Vue内部的compiler原理融会贯通之后，今天尝试把template到render转化过程的思想应用到实际项目中。Vue中的compiler在转化的过程中还做了静态标记的优化，我们在实际开发中可以借鉴编译的思路，提高开发的效率。

我们一起回顾一下代码自动导入的操作思路。首先我们可以实现页面中ref、computed的API的自动化导入，在vite插件的transform函数中获取到待转换的代码，通过对代码的内容进行正则匹配，实现如果出现了ref，computed等函数的调用，我们可以把这些依赖的函数收集在helper中。最终在script setup标签之前新增import语句来导入依赖的API，最终就可以实现代码的自动导入。

**实际开发中，我们可以把使用到的组件库Element3，工具函数vueuse等框架都进行语法的解析，实现函数和组件的自动化导入和按需加载。这样能在提高开发效率的同时，也提高我们书写vite插件的能力**。

## 思考题

最后留一个思考题吧，你觉得在工作项目中有哪里需要用到代码转化的思路呢？欢迎在评论区分享你的答案，也欢迎你把这一讲的内容分享给你的同事和朋友们，我们下一讲再见！