【Eclipse AST】AST的创建

       对于源代码优化过程而言，借助前文所介绍的AST访问与解析，可以自动查找出哪些地方需要优化，或者说能够发现优化或重构“时机”。接下来要做的就是采取相应的优化措施，在AST中创建节点（包括创建新的AST）或修改原有节点。本文将介绍如何创建一棵AST，以及通过AST来生成Java源代码。      

       在创建节点时，需要开发人员对AST中的节点有较为深入的了解。Eclipse AST中的AST类采用了工厂方法模式，针对所有类型的节点都提供了new***()方法来创建新的节点，如newTypeDeclaration()、newMethodInvocation()等等。“创建规则”是从叶子节点开始创建，先创建子节点后创建父节点，再将它们关联起来。这也意味着我们需要为创建一小段Java代码而编写一大段AST操作代码。

       例如创建如下单行变量声明语句：

int i = 1;

       在创建代码对应的AST之前，可以先通过ASTView观察一下此代码由哪些节点组成，如图1所示。

 

  图1 示例代码AST    

       根据创建规则需要从“int”、“i”和“1”开始创建。完整的创建代码如下，其中VariableDeclarationStatement即为所需创建的节点：

SimpleName name = ast.newSimpleName("i");NumberLiteral number = ast.newNumberLiteral("1");PrimitiveType type = ast.newPrimitiveType(PrimitiveType.INT);//创建语句“i = 1”VariableDeclarationFragment fragment = ast.newVariableDeclarationFragment();fragment.setName(name);fragment.setInitializer(number);//创建“int i = 1;”VariableDeclarationStatement statement = ast.newVariableDeclarationStatement(fragment);statement.setType(type);

       但是，根据创建顺序进行编码加大了代码的阅读难度，因此建议采用局部按照创建顺序，整体按照编码顺序进行编写。

       下面我们来创建一个完整的如下HelloWorld类：

public class HelloWorld {  public HelloWorld(){    System.out.println("Hello World!");  }}

        由于是从无到有创建一个新的类，这意味着需要构建一个新的AST，而且创建新节点的任务需要通过该AST对象调用相应的new***()方法来完成，因此首先可以通过解析空的代码来创建一个空的AST。

ASTParser parser = ASTParser.newParser(AST.JLS3);parser.setSource("".toCharArray());CompilationUnit comp = (CompilationUnit) parser.createAST(null); comp.recordModifications();AST ast = comp.getAST();

       根据编码顺序，我们需要先创建一个公共类，类名为HelloWorld，并把类节点作为编译单元comp的子节点。

/**public class HelloWorld {**}*/TypeDeclaration classDec = ast.newTypeDeclaration();classDec.setInterface(false);//设置为非接口SimpleName className = ast.newSimpleName("HelloWorld");Modifier classModifier = ast.newModifier(Modifier.ModifierKeyword.PUBLIC_KEYWORD);//设置类节点classDec.setName(className);//类名classDec.modifiers().add(classModifier);//类可见性//将类节点连接为编译单元的子节点comp.types().add(classDec);

       然后创建构造函数HelloWorld，并作为类节点classDec的子节点。

/**public class HelloWorld {*  public HelloWorld(){*    *  }*}*/MethodDeclaration methodDec = ast.newMethodDeclaration();methodDec.setConstructor(true);//设置为构造函数SimpleName methodName = ast.newSimpleName("HelloWorld");Modifier methodModifier = ast.newModifier(Modifier.ModifierKeyword.PUBLIC_KEYWORD);Block methodBody = ast.newBlock();//设置方法节点methodDec.setName(methodName);// 方法名methodDec.modifiers().add(methodModifier);//方法可见性methodDec.setBody(methodBody); //方法体//将方法节点连接为类节点的子节点classDec.bodyDeclarations().add(methodDec);

       创建方法体中的输出语句，并作为方法节点methodDec的子节点。

/**public class HelloWorld {*  public HelloWorld(){*    System.out.println("Hello World!");*  }*}*/MethodInvocation methodInv = ast.newMethodInvocation();SimpleName nameSystem = ast.newSimpleName("System");SimpleName nameOut = ast.newSimpleName("out");SimpleName namePrintln = ast.newSimpleName("println");//连接‘System’和‘out’//System.outQualifiedName nameSystemOut = ast.newQualifiedName(nameSystem, nameOut);//连接‘System.out’和‘println’到MethodInvocation节点//System.out.println()methodInv.setExpression(nameSystemOut);methodInv.setName(namePrintln);//”Hello World!”StringLiteral sHelloworld = ast.newStringLiteral();sHelloworld.setEscapedValue("\"Hello World!\"");//System.out.println(“Hello World!”)methodInv.arguments().add(sHelloworld);//将方法调用节点MethodInvocation连接为表达式语句ExpressionStatement的子节点//System.out.println(“Hello World!”);ExpressionStatement es = ast.newExpressionStatement(methodInv);//将表达式语句ExpressionStatement连接为方法节点的点methodBody.statements().add(es);

       完整的创建代码如下：

import org.eclipse.jdt.core.dom.AST;import org.eclipse.jdt.core.dom.ASTParser;import org.eclipse.jdt.core.dom.Block;import org.eclipse.jdt.core.dom.CompilationUnit;import org.eclipse.jdt.core.dom.ExpressionStatement;import org.eclipse.jdt.core.dom.MethodDeclaration;import org.eclipse.jdt.core.dom.MethodInvocation;import org.eclipse.jdt.core.dom.Modifier;import org.eclipse.jdt.core.dom.QualifiedName;import org.eclipse.jdt.core.dom.SimpleName;import org.eclipse.jdt.core.dom.StringLiteral;import org.eclipse.jdt.core.dom.TypeDeclaration;public class HelloWorldBuilder {public HelloWorldBuilder() {build();}private void build() {ASTParser parser = ASTParser.newParser(AST.JLS3);parser.setSource("".toCharArray());CompilationUnit comp = (CompilationUnit) parser.createAST(null); comp.recordModifications();AST ast = comp.getAST();/**public class HelloWorld {**}*/TypeDeclaration classDec = ast.newTypeDeclaration();classDec.setInterface(false);//设置为非接口SimpleName className = ast.newSimpleName("HelloWorld");Modifier classModifier = ast.newModifier(Modifier.ModifierKeyword.PUBLIC_KEYWORD);//设置类节点classDec.setName(className);//类名classDec.modifiers().add(classModifier);//类可见性//将类节点连接为编译单元的子节点comp.types().add(classDec);/**public class HelloWorld {*  public HelloWorld(){*    *  }*}*/MethodDeclaration methodDec = ast.newMethodDeclaration();methodDec.setConstructor(true);//设置为构造函数SimpleName methodName = ast.newSimpleName("HelloWorld");Modifier methodModifier = ast.newModifier(Modifier.ModifierKeyword.PUBLIC_KEYWORD);Block methodBody = ast.newBlock();//设置方法节点methodDec.setName(methodName);// 方法名methodDec.modifiers().add(methodModifier);//方法可见性methodDec.setBody(methodBody); //方法体//将方法节点连接为类节点的子节点classDec.bodyDeclarations().add(methodDec);/**public class HelloWorld {*  public HelloWorld(){*    System.out.println("Hello World!");*  }*}*/MethodInvocation methodInv = ast.newMethodInvocation();SimpleName nameSystem = ast.newSimpleName("System");SimpleName nameOut = ast.newSimpleName("out");SimpleName namePrintln = ast.newSimpleName("println");//连接‘System’和‘out’//System.outQualifiedName nameSystemOut = ast.newQualifiedName(nameSystem, nameOut);//连接‘System.out’和‘println’到MethodInvocation节点//System.out.println()methodInv.setExpression(nameSystemOut);methodInv.setName(namePrintln);//”Hello World!”StringLiteral sHelloworld = ast.newStringLiteral();sHelloworld.setEscapedValue("\"Hello World!\"");//System.out.println(“Hello World!”)methodInv.arguments().add(sHelloworld);//将方法调用节点MethodInvocation连接为表达式语句ExpressionStatement的子节点//System.out.println(“Hello World!”);ExpressionStatement es = ast.newExpressionStatement(methodInv);//将表达式语句ExpressionStatement连接为方法节点的点methodBody.statements().add(es);//EndSystem.out.println(comp.toString());}}

       一个简单的通过AST来生成代码的完整实例至此结束，虽说生成的代码很简单，实际上该生成过程对于新手来说还是略有点复杂，需要好好理解和掌握！

       与其临渊羡鱼，不如退而结网，大家不妨动手一试！

 

【本文作者：刘伟，刘宏韬  http://blog.csdn.net/lovelion】