日常运维｜语法分析解析工具之ANTLR4（一）
原创
用ANTLR实现数据加载器、语言解释器、语言翻译器。基于自动生成的语法分析树解析文件。简单来说就是，ANTLR根据用户自定义的语法文件自动生成词法分析器和语法分析器，并将输入文本处理为语法分析树（可视化）。ANTLR 是一款强大的语法分析器生成工具，可用于读取、处理、执行和翻译结构化的文本或二进制文件。
一、使用场景
1.1、场景
公司企业 | 用途 | 备注 |
|---|---|---|
语法分析 | ||
Hadoop生态 | Hive、Pig、数据仓库、分析系统 | |
Lex Machina | 分析法律文本 | |
Oracle | SQL开发者IDE和迁移工具 | |
NetBeans | 解析C++ | |
Hibernate | 对象-关系映射框架（ORM）处理HQL语言 | |
其他 | 文件读取器、遗留代码转换器、维基文本渲染器、JSON解析器、DNA模式匹配、数据读取、语言解释、翻译器 |
1.2、简单描述
- 生成语法分析器
- 自动建立语法分析树
- 自动生成树遍历
- 左递归
- ANTLR4去除了内嵌，取而代之是监听器和访问器
二、 安装、运行、测试
2.1 安装
ANTLR依赖Java环境，所以必须要安装JDK 1.6+，并设置好环境变量。
1）下载，当前我下载的是antlr-4.9-complete.jar这个版本的jar包
下载jar文件，下载地址参考官网或Github。
- Mac OS：antler-4.9.1-complete.jar，mac/linux/centos丢在
/usr/local/lib下面。 - Windows：window任意自己想放的位置。
2）配置环境变量
vim ~/.bash_profile
### Antlr path
export CLASSPATH=".:/usr/local/lib/antlr-4.9-complete.jar:$CLASSPATH"
alias antlr4='java -Xmx500M -cp "/usr/local/lib/antlr-4.9-complete.jar:$CLASSPATH" org.antlr.v4.Tool'
alias grun='java -Xmx500M -cp "/usr/local/lib/antlr-4.9-complete.jar:$CLASSPATH" org.antlr.v4.gui.TestRig'3）检查安装
方式一：使用java执行jar包方式，java -jar [antlr-path]
方式二：执行工具程序
$ java org.antlr.v4.Tool
ANTLR Parser Generator Version 4.9
-o ___ specify output directory where all output is generated
-lib ___ specify location of grammars, tokens files
-atn generate rule augmented transition network diagrams
-encoding ___ specify grammar file encoding; e.g., euc-jp
-message-format ___ specify output style for messages in antlr, gnu, vs2005
-long-messages show exception details when available for errors and warnings
-listener generate parse tree listener (default)
-no-listener don't generate parse tree listener
-visitor generate parse tree visitor
-no-visitor don't generate parse tree visitor (default)
-package ___ specify a package/namespace for the generated code
-depend generate file dependencies
-D<option>=value set/override a grammar-level option
-Werror treat warnings as errors
-XdbgST launch StringTemplate visualizer on generated code
-XdbgSTWait wait for STViz to close before continuing
-Xforce-atn use the ATN simulator for all predictions
-Xlog dump lots of logging info to antlr-timestamp.log
-Xexact-output-dir all output goes into -o dir regardless of paths/package方式三：别名方式 java antlr4='java -jar [antlr-path] '，然后可以使用命令antlr4
方式四：将上述命令写入/usr/local/bin目录下
4）小测试步骤
- 编写.g4文件
- antlr4 执行.g4文件自动生成.java文件
- javac 编译.java文件，生成.class文件
- grun命令执行测试，输入要测试的文本，回车之后执行显示（Mac：control+D，Win：Ctrl+Z）
三、ANTLR入门项目
ANTLR工具和ANTLR运行库API。
语言是由一系列有意义的语句组成，语句是由词组组成，词组是由子词组和词汇符号组成。例如：大象，你，我们，狸花猫。程序是如何来解析这些我们已经熟悉的语言，转变为计算机可以理解的特征性符号？亦或是转换为计算机可以识别的element，you，ours，dragonli。
- 语法分析树监听器
- 语法分析树访问器
3.1 入门例子
- 编写一个ArrayInit.g4文件
// 定义文件，程序语言的名称必须同文件名称一致，都为ArrayInit
grammar ArrayInit;
// 规则
init : '{' value (',' value)* '}' ;
// 语法分析器
value : init
| INT
;
// 词法分析器
INT : [0-9]+ ;
WS : [ \t\r\n]+ -> skip ; // 定义词法规则"空白符号"丢弃- 使用ANGTLR4生成*.java文件
$ antlr4 ArrayInit.g4- 使用JDK编译java文件为.class文件
$ javac *.java- 使用antlr4命令测试，并生成解析文件
$ grun ArrayInit init -tokens
// LIST风格展示
$ grun ArrayInit init -tree
// 可视化
$ grun ArrayInit init -gui3.2 集成Java程序
根据上面的.g4文件（生成后的java存放的包路径修改下即可）
public static void main(String[] args) throws IOException {
ANTLRInputStream input = new ANTLRInputStream(System.in);
ArrayInitLexer lexer = new ArrayInitLexer(input);
CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);
ArrayInitParser parser = new ArrayInitParser(tokens);
ParseTree tree = parser.init();
System.out.println(tree.toStringTree(parser));
}在程序中执行，输入参数后，Mac使用command + D输出，Windows使用Alter + Z输出，UNIX使用Ctrl + D输出
4 总结
学习如逆水行舟，不进则退。如果我们在学习上放松或失去动力，我们的知识和技能水平就会停滞不前，甚至会逐渐退步。因此，我们应该保持积极的心态和持续的努力，不断学习和提高自己的能力，以应对不断变化的世界和工作环境。
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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