里程碑!用自己的编程语言实现了一个网站

原创
09/14 06:28
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前言

在上一篇《终于实现了一门属于自己的编程语言》 介绍了自己写的编程语言 GScript ,在文中提到希望最终可以使用 GScript 开发一个网站。

到目前为止确实是做到了,首页地址:

https://gscript.crossoverjie.top/index

要称为一个网站确实有点勉强,不过也是一个动态网页,因为返回的是 HTML,所以在当前阶段只要不嫌麻烦其实也能写一个“合格”的网站,有点像以前我们学习 Java 时的 servlet

该页面的源码地址在这里: https://github.com/crossoverjie/gscript-homepage

其实总共也就40来行代码:

class GScript{
    string author;
    string[] features;
    string since;

    GScript(string a, string[] f, string s){
        author = a;
        features = f;
        since = s;
    }
}

func (HttpContext) index(HttpContext ctx){
    string[] features = {"statically", "strongly"};
    GScript gs = GScript("crossoverJie",features, "2022");
    string j = JSON(gs);
    println(j);
    string local = getCurrentTime("Asia/Shanghai","2006-01-02 15:04:05");
    println("local=" + local);
    string html = ^
        <html>
            <title>GScript</title>
            <pre>
                 _     _   
 ___ ___ ___ ___|_|___| |_ 
| . |_ -|  _|  _| | . |  _|
|_  |___|___|_| |_|  _|_|  
|___|             |_|   v0.0.7   

^+ j +^
            </pre>
            <h1>current ^+ local +^</h1>
            <p><a href="https://github.com/crossoverjie/gscript-homepage">GScript-homepace source code</a></p>
        </html>
    ^;
    ctx.HTML(200, html);
}

httpHandle("GET", "/index", index);
string[] args = getOSArgs();
if (len(args) ==3){
    httpRun(":" + args[2]);
}else {
    httpRun(":8000");
}

全是利用 GScript 所提供的标准库实现的,后文会详细聊聊内置 HTTP 包。

更新内容

下面重点来看看 v0.0.8 这个版本相较于上一个更新了哪些地方。

因为我是把自己当做一个开发者的角度去实现了一个 http 服务,同时还用 GScript 刷了两道简单的 LeetCode;为了让这个过程更流畅,更符合一个现代语言的使用方式,所以本次真的更新不少东西。

刷题源码:https://github.com/crossoverJie/gscript/tree/main/example/leetcode

大概如下:

  • any 类型的支持,简化标准库的实现。
  • 可以用 ^^ 来声明多行字符串,方便声明复杂字符串。
  • 更完善的类型推导,修复了上个版本中某些情况推导不出类型的bug。
  • 支持运算符重载。
  • 基本的 http 包,可以开发出 http 服务,目前能响应 JSON 以及 HTML
  • 新增内置函数:根据时区获取当前时间、获取应用启动参数等。
  • JSON 的序列表以及查询,语法级适配了 XJSON
  • 修复了在多个 block 嵌套情况下不能正确 return 的 bug。

其实从这些更新中也能看出,上个版本只是一个简单能用的状态,而现在这个版本已经可以拿来写复杂逻辑了,当然目前还缺乏一些更友好的编译提示以及运行时错误。

下面仔细聊聊一些更新内容。

any 类型

首先是 any 通用类型,这个类似于 Java 中的 Object 和 Go 中的 interface{},极大的方便了我们编写一些标准库。

以之前内置的 hash 和 len 函数为例,需要对每种类型都实现一遍,非常麻烦而且毫无必要;现在只需要定义一次即可,代码量直接省几倍。

同理,之前实现的 Map 只支持存放 string 类型,现在便能存放任何类型的数据。

对 any 的实现过程感兴趣的朋友,今后可以单独分享一下。

运算符重载

写 go 或者是 Java 的朋友应该知道,这两门语言都无法对两个对象进行运算,编译器会直接报错。

但在一些特殊场景下还是蛮好用的,于是我参考了 C# 的语法在 GScript 中也实现了。

class Person{
	int age;
	Person(int a){
		age = a;
	}
}
Person operator + (Person p1, Person p2){
	Person pp = Person(p1.age+p2.age);
	return pp;
}
Person operator - (Person p1, Person p2){
	Person pp = Person(p1.age-p2.age);
	return pp;
}
Person p1 = Person(10);
Person p2 = Person(20);
Person p3 = p1+p2;
println("p3.age="+p3.age);
assertEqual(p3.age, 30);

声明的函数名称必须为 operator,之后跟上运算符便实现了重载。

支持的运算符有:+-*/ < >= <= > ==

JSON支持

当前版本中支持将对象、基本类型进行序列化,暂不支持反序列化为对象,但可以根据 JSON 字符串通过一定的语法查询数据。

内置了两个 JSON 相关函数:

// return JSON string
string JSON(any a){}
// JSON query with path
any JSONGet(string json, string path){}
class Person{
	int age;
	string name;
	float weight;
	bool man;
	Person(string n, int a, float w, bool m){
		name = n;
		age = a;
		weight = w;
		man =m;
	}
}
Person p1 = Person("abc",10,99.99,true);
Person p2 = Person("a",11,999.99,false);
string json = JSON(p1);
println(json);
// output:{"age":10,"man":true,"name":"abc","weight":99.99}

以这段代码为例,调用 JSON 函数可以将对象序列化为 JSON 字符串。


class Person{
	int age;
	string name;
	float weight;
	bool man;
	Person(string n, int a, float w, bool m){
		name = n;
		age = a;
		weight = w;
		man =m;
	}
}
Person p1 = Person("abc",10,99.99,true);
string json = JSON(p1);
println(json);

int age = JSONGet(json, "age");
println(age);
assertEqual(age,10);

使用 JSONGet 函数可以在一个 JSON 字符串中查询任意的数据,这个功能是通过适配 XJSON 实现的,所以 XJSON 支持的查询语法都能实现。

string j=^{"age":10, "abc":{"def":"def"},"list":[1,2,3]}^;
String def = JSONGet(j, "abc.def");
println(def);
assertEqual(def,"def");
int l1 = JSONGet(j, "list[0]");
println(l1);
assertEqual(l1,1);

string str=^
{
    "name": "bob",
    "age": 20,
    "skill": {
        "lang": [
            {
                "go": {
                    "feature": [
                        "goroutine",
                        "channel",
                        "simple",
                        true
                    ]
                }
            }
        ]
    }
}
^;
String g = JSONGet(str, "skill.lang[0].go.feature[0]");
println(g);
assertEqual(g,"goroutine");

比如这样复杂的嵌套 JSON,也能通过查询语法获取数据。

HTTP 包

HTTP 包是本次升级的重点,标准库中提供了以下函数和类:

// http lib
// Response json
FprintfJSON(int code, string path, string json){}
// Resonse html
FprintfHTML(int code, string path, string html){}

// path (relative paths may omit leading slash)
string QueryPath(string path){}

string FormValue(string path, string key){}
class HttpContext{
    string path;
    JSON(int code, any v){
        string json = JSON(v);
        FprintfJSON(code, path, json);
    }
    HTML(int code, any v) {
        string html = v;
        FprintfHTML(code, path, html);
    }
    string queryPath() {
        string p = QueryPath(path);
        return p;
    }

    string formValue(string key){
        string v = FormValue(path, key);
        return v;
    }
}
// Bind route
httpHandle(string method, string path, func (HttpContext) handle){
    // println("path="+path);
    HttpContext ctx = HttpContext();
    handle(ctx);
}
// Run http server.
httpRun(string addr){}

具体的使用流程:

  1. 通过定义一个函数变量实现自己的业务逻辑。
  2. 注册路由。
  3. 启动 HTTP 服务。

在自己的 handle 中可以通过 HttpContext 对象拿到请求上下文,可以获取请求参数以及响应数据。 具体使用示例可以参考这份代码。

总结

本次更新比我预期的要顺利一些,因为语法树和编译器已经基本实现完毕,不会怎么改了,现在新增的特性无非就是运行时实现一些语法糖,大部分都是体力劳动;可能是新鲜感带来的兴奋剂效果,大部分时间都是痛并快乐着。

比如这两天主要就是在修复多层 block 嵌套时遇到 return 语句无法正确返回的 bug,死活折腾了两夜;终于在无数次分析 AST 找到了解决方案,现在想想确实还是相关经验太少。

对这个 Bug 感兴趣的朋友可以点个赞,后面可以分享一下。

下一阶段重点就是将编译信息好好整理,让开发体验更好。之后抽空再把 SQL 标准库实现了,这样就能愉快的 CURD了。

最后希望对该项目或者是编译原理感兴趣的朋友可以下载使用,提出宝贵意见,欢迎加我微信交流。

v0.0.8 下载地址: https://github.com/crossoverJie/gscript/releases/tag/v0.0.8

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