参考:《深入分析Java Web》技术内幕 许令波

词法分析过程涉及到的主要类及相关的继承关系如下:

词法分析的接口为Lexer,默认实现类为Scanner,Scanner会逐个读取Java源文件中的单个字符,然后解析出符合Java语言规范的Token序列。

举个例子,如下:

package compile;

/**
 * Created by mazhi on 2018/6/5.
 */
public class Cifa {
    int a;
    int c = a + 1;
}

其最终的语法树如下:

首先的一个语法节点为JCCompilationUnit,关于这个节点的介绍如下:

Compilation Units参考:https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-7.html#jls-7.3

定义如下:

CompilationUnit:
    PackageDeclarationopt ImportDeclarationsopt TypeDeclarationsopt

ImportDeclarations:
    ImportDeclaration
    ImportDeclarations ImportDeclaration

TypeDeclarations:
    TypeDeclaration
    TypeDeclarations TypeDeclaration

可以看到一个CompilationUnit可以有多个TypeDeclaration声明。当前只有一个JCClassDecl节点,代码这个Cifa类。

其中涉及到了PackageDeclaration、ImportDeclaration与TypeDeclaration声明,其各个定义如下:

(1)PackageDeclaration节点定义如下:

PackageDeclaration:
    Annotationsopt package PackageName ;  

参考:https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-7.html#jls-7.4

(2)ImportDeclaration节点定义如下:

ImportDeclaration:
    SingleTypeImportDeclaration
    TypeImportOnDemandDeclaration
    SingleStaticImportDeclaration
    StaticImportOnDemandDeclaration  

参考:https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-7.html#jls-7.5

(3)TypeDeclaration节点定义如下:

ClassDeclaration:
    NormalClassDeclaration
    EnumDeclaration

NormalClassDeclaration:
    ClassModifiersopt class Identifier TypeParametersopt
                                               Superopt Interfacesopt ClassBody

参考:https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-8.html#jls-8.1  

查看JavaCompiler.java类中的方法parse(),代码如下:

    /**
     * Parse contents of input stream.
     *
     * @param filename The name of the file from which input stream comes.
     * @param input    The input stream to be parsed.
     */
    protected JCCompilationUnit parse(JavaFileObject filename, CharSequence content) {
        long msec = now();
        JCCompilationUnit tree = treeMaker.TopLevel(List.<JCAnnotation>nil(), null, List.<JCTree>nil());
        if (content != null) {
            if (verbose) {
                log.printVerbose("parsing.started", filename);
            }
            Parser parser = parserFactory.newParser(content, keepComments(), genEndPos, lineDebugInfo);
            tree = parser.parseCompilationUnit();
            if (verbose) {
                log.printVerbose("parsing.done", Long.toString(elapsed(msec)));
            }
        }

        tree.sourcefile = filename;

        return tree;
    }  

这个方法有三点需要解析:

(1)参数content为源文件的字符输入流。是一个HeapCharBuffer对象,其中用char数组来保存输入的字符流内容,具体内容如下:

nextToken(0,7)=|package|
Token.PACKAGE
0 = 'p' 112
1 = 'a' 97
2 = 'c' 99
3 = 'k' 107
4 = 'a' 97
5 = 'g' 103
6 = 'e' 101

processWhitespace(7,8)=| |
7 = ' ' 32

nextToken(8,15)=|compile|
Token.IDENTIFIER
8 = 'c' 99
9 = 'o' 111
10 = 'm' 109
11 = 'p' 112
12 = 'i' 105
13 = 'l' 108
14 = 'e' 101

nextToken(15,16)=|;|
Token.SEMI
15 = ';' 59

processTerminator(16,18)=||
16 = '\r' 13
17 = '\n' 10

processTerminator(18,20)=||
18 = '\r' 13
19 = '\n' 10

processComment(20,62,JAVADOC)=|/**
 * Created by mazhi on 2018/6/5.
 */|
20 = '/' 47
21 = '*' 42
22 = '*' 42
23 = '\r' 13
24 = '\n' 10
25 = ' ' 32
26 = '*' 42
27 = ' ' 32
28 = 'C' 67
29 = 'r' 114
30 = 'e' 101
31 = 'a' 97
32 = 't' 116
33 = 'e' 101
34 = 'd' 100
35 = ' ' 32
36 = 'b' 98
37 = 'y' 121
38 = ' ' 32
39 = 'm' 109
40 = 'a' 97
41 = 'z' 122
42 = 'h' 104
43 = 'i' 105
44 = ' ' 32
45 = 'o' 111
46 = 'n' 110
47 = ' ' 32
48 = '2' 50
49 = '0' 48
50 = '1' 49
51 = '8' 56
52 = '/' 47
53 = '6' 54
54 = '/' 47
55 = '5' 53
56 = '.' 46
57 = '\r' 13
58 = '\n' 10
59 = ' ' 32
60 = '*' 42
61 = '/' 47

processTerminator(62,64)=||
62 = '\r' 13
63 = '\n' 10

nextToken(64,70)=|public|
Token.PUBLIC
64 = 'p' 112
65 = 'u' 117
66 = 'b' 98
67 = 'l' 108
68 = 'i' 105
69 = 'c' 99

processWhitespace(70,71)=| |
70 = ' ' 32

nextToken(71,76)=|class|
Token.CLASS
71 = 'c' 99
72 = 'l' 108
73 = 'a' 97
74 = 's' 115
75 = 's' 115

processWhitespace(76,77)=| |
76 = ' ' 32

nextToken(77,81)=|Cifa|
Token.IDENTIFIER
77 = 'C' 67
78 = 'i' 105
79 = 'f' 102
80 = 'a' 97

processWhitespace(81,82)=| |
81 = ' ' 32

nextToken(82,83)=|{|
Token.LBRACE
82 = '{' 123

processTerminator(83,85)=||
83 = '\r' 13
84 = '\n' 10

processWhitespace(85,89)=|    |
85 = ' ' 32
86 = ' ' 32
87 = ' ' 32
88 = ' ' 32

nextToken(89,92)=|int|
Token.INT
89 = 'i' 105
90 = 'n' 110
91 = 't' 116

processWhitespace(92,93)=| |
92 = ' ' 32

nextToken(93,94)=|a|
Token.IDENTIFIER
93 = 'a' 97

nextToken(94,95)=|;|
Token.SEMI
94 = ';' 59

processTerminator(95,97)=||
95 = '\r' 13
96 = '\n' 10

processWhitespace(97,101)=|    |
97 = ' ' 32
98 = ' ' 32
99 = ' ' 32
100 = ' ' 32

nextToken(101,104)=|int|
Token.INT
101 = 'i' 105
102 = 'n' 110
103 = 't' 116

processWhitespace(104,105)=| |
104 = ' ' 32

nextToken(105,106)=|c|
Token.IDENTIFIER
105 = 'c' 99

processWhitespace(106,107)=| |
106 = ' ' 32

nextToken(107,108)=|=|
Token.EQ
107 = '=' 61

processWhitespace(108,109)=| |
108 = ' ' 32

nextToken(109,110)=|a|
Token.IDENTIFIER
109 = 'a' 97

processWhitespace(110,111)=| |
110 = ' ' 32

nextToken(111,112)=|+|
Token.PLUS
111 = '+' 43

processWhitespace(112,113)=| |
112 = ' ' 32

nextToken(113,114)=|1|
Token.INTLITERAL
113 = '1' 49

nextToken(114,115)=|;|
Token.SEMI
114 = ';' 59

processTerminator(115,117)=||
115 = '\r' 13
116 = '\n' 10

nextToken(117,118)=|}|
Token.RBRACE
117 = '}' 125

processTerminator(118,120)=||
118 = '\r' 13
119 = '\n' 10

nextToken(120,120)=||
120 = '\u001A' 26

121 = '\u0000' 0
122 = '\u0000' 0
123 = '\u0000' 0
124 = '\u0000' 0
125 = '\u0000' 0
126 = '\u0000' 0
127 = '\u0000' 0
128 = '\u0000' 0
129 = '\u0000' 0

  

(2)通过调用treeMaker的TopLevel()方法来创建JCCompilationUnit节点,其TopLevel()方法的具体实现如下:

 /**
     * Create given tree node at current position.
     * @param defs a list of ClassDef, Import, and Skip
     */
    public JCCompilationUnit TopLevel(List<JCAnnotation> packageAnnotations,
                                      JCExpression pid,
                                      List<JCTree> defs) {
        Assert.checkNonNull(packageAnnotations);
        for (JCTree node : defs) {
            // cond/msg
            Assert.check(node instanceof JCClassDecl
                            || node instanceof JCImport
                            || node instanceof JCSkip
                            || node instanceof JCErroneous
                            || (node instanceof JCExpressionStatement && ((JCExpressionStatement) node).expr instanceof JCErroneous),
                    node.getClass().getSimpleName());
        }
        JCCompilationUnit tree = new JCCompilationUnit(packageAnnotations, pid, defs,
                                     null, null, null, null);
        tree.pos = pos;
        return tree;
    }
  

  

(3)调用parserFactory类的newParser()工厂方法生成一个Parser类单实例对象,然后调用parseCompilationUnit()方法,其源代码如下:

/** CompilationUnit =
     *   [ { "@" Annotation } PACKAGE Qualident ";"]
     *   {ImportDeclaration}
     *   {TypeDeclaration}
     */
    public JCCompilationUnit parseCompilationUnit() {
        int pos = S.pos();
        JCExpression pid = null;
        String dc = S.docComment();
        JCModifiers mods = null;
        List<JCAnnotation> packageAnnotations = List.nil();
        if (S.token() == MONKEYS_AT) // @ 符号
            mods = modifiersOpt(); // 解析修饰符

        if (S.token() == PACKAGE) { // 解析package声明
            if (mods != null) {
                checkNoMods(mods.flags);
                packageAnnotations = mods.annotations;
                mods = null;
            }
            S.nextToken();
            pid = qualident();
            accept(SEMI); // 分号
        }
        ListBuffer<JCTree> defs = new ListBuffer<JCTree>();
        boolean checkForImports = true;
        while (S.token() != EOF) {
            if (S.pos() <= errorEndPos) {
                // error recovery
                // 跳过错误字符
                skip(checkForImports, false, false, false);
                if (S.token() == EOF)
                    break;
            }
            if (checkForImports && mods == null && S.token() == IMPORT) {
                defs.append(importDeclaration()); //  解析import声明
            } else { // 解析class类主体
                JCTree def = typeDeclaration(mods);
                if (keepDocComments && dc != null && docComments.get(def) == dc) {
                    // If the first type declaration has consumed the first doc
                    // comment, then don't use it for the top level comment as well.
                    // 如果在前面的类型声明中已经解析过了,那么在top level中将不再重复解析
                    dc = null;
                }
                if (def instanceof JCExpressionStatement)
                    def = ((JCExpressionStatement)def).expr;
                defs.append(def);
                if (def instanceof JCClassDecl)
                    checkForImports = false;
                mods = null;
            }
        }
        JCCompilationUnit toplevel = F.at(pos).TopLevel(packageAnnotations, pid, defs.toList());
        attach(toplevel, dc);
        if (defs.elems.isEmpty())
            storeEnd(toplevel, S.prevEndPos());
        if (keepDocComments)
            toplevel.docComments = docComments;
        if (keepLineMap)
            toplevel.lineMap = S.getLineMap();
        return toplevel;
    }

  

  

Javac词法分析的更多相关文章

  1. javac的词法分析

      1.词法分析将Java源文件的字符流转变为对应的Token流.   JavacParser类规定了哪些词是符合Java语言规范规定的词,而具体读取和归类不同词法的操作由Scanner类来完成.   ...

  2. javac 编译与 JIT 编译

    编译过程 不论是物理机还是虚拟机,大部分的程序代码从开始编译到最终转化成物理机的目标代码或虚拟机能执行的指令集之前,都会按照如下图所示的各个步骤进行: 其中绿色的模块可以选择性实现.很容易看出,上图中 ...

  3. Javac早期(编译期)

    从Sun Javac的代码来看,编译过程大致可以分为3个过程: 解析与填充符号表过程. 插入式注解处理器的注解处理过程. 分析与字节码生成过程. Javac编译动作的入口是com.sun.tools. ...

  4. javac编译过程

    编译器把一种语言规范转化为另一种语言规范的这个过程需要哪些步骤:

  5. Javac编译和JIT编译

    编译过程 不论是物理机还是虚拟机,大部分的程序代码从开始编译到最终转化成物理机的目标代码或虚拟机能执行的指令集之前,都会按照如下图所示的各个步骤进行: 其中绿色的模块可以选择性实现.很容易看出,上图中 ...

  6. javac编译原理(一)

    我们都知道,计算机只能识别二进制语言,是不能直接识别java c c++等高级语言的.将高级语言转化成计算机可以是别的二进制语言,这个过程就叫编译. 有次面试,面试官问了一道“java的编译原理是什么 ...

  7. Javac编译与JIT编译

    本文转载自:http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/18009455 编译过程 不论是物理机还是虚拟机,大部分的程序代码从开始编译到最终转化成物理机的 ...

  8. 【深入Java虚拟机】之七:Javac编译与JIT编译

    转载请注明出处:http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/18009455 编译过程 不论是物理机还是虚拟机,大部分的程序代码从开始编译到最终转化成物理 ...

  9. Javac 编译原理

    写在前面 JDK & JRE  JRE(Java Runtime Enviroment)是Java的运行环境.面向Java程序的使用者,而不是开发者.如果你仅下载并安装了JRE,那么你的系统只 ...

随机推荐

  1. VS2017中对C++的单元测试

    安装Visual Studio 2017 由于平时都是用codeblock,因此电脑中没有装VS系列的IDE,就从安装开始吧 最开始安装的时候没有注意什么都没选,安装完了以后根本没有c++的编译器和各 ...

  2. hdu2364之BFS

    Escape Time Limit: 1000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others) Total Sub ...

  3. Python学习-7.Python的循环语句-for语句

    Python中循环可以使用for语句来实现 list = ['Tom','Lucy','Mary'] for name in list: print(name) 则将会依次输出Tom Lucy Mar ...

  4. Maven Compilation error [package org.testng.annotations does not exist]

    背景 在执行mvn test的时候,提示package org.testng.annotations does not exist 解决办法 Open pom.xml file. Go to &quo ...

  5. jenkins-cli命令使用总结

    jenkins-cli命令使用总结 1.在jenkins中查看Jenkins CLI的相关说明 jenkins-->系统管理-->Jenkins CLI:如下图 下载:jenkins-cl ...

  6. WPF 使用OCX控件速度很慢

    最近公司项目,需要在wpf上面嵌入ocx控件,但是程序运行起来后,进行操作后,界面一直很卡,找了各种原因,没有找到原因,后来直接运行exe文件,速度顿时快了很多.

  7. php—Smarty-缓存1(25)

    一.            缓存原理: IE:将资源文件保存至本地 Smarty:将缓存保存到服务器 编译      <            缓存      <            静 ...

  8. A - 还是畅通工程(最小生成树)

    点击打开链接 某省调查乡村交通状况,得到的统计表中列出了任意两村庄间的距离.省政府“畅通工程”的目标是使全省任何两个村庄间都可以实现公路交通(但不一定有直接的公路相连,只要能间接通过公路可达即可),并 ...

  9. 1305 Pairwise Sum and Divide(数学 ,规律)

    HackerRank   1305 Pairwise Sum and Divide   有这样一段程序,fun会对整数数组A进行求值,其中Floor表示向下取整:   fun(A)     sum = ...

  10. “全栈2019”Java异常第三章:try代码块作用域详解

    难度 初级 学习时间 10分钟 适合人群 零基础 开发语言 Java 开发环境 JDK v11 IntelliJ IDEA v2018.3 文章原文链接 "全栈2019"Java异 ...