如何在Nashorn中跟踪变量依赖关系？

Question

我想将Nashorn引擎用作通用计算引擎。 它功能强大，快速，具有大量内置函数，并且使用@FunctionalInterface或静态方法非常容易添加新函数。 更好的是，它还提供诸如循环依赖项检查，语法检查等增值。

但是，当依赖项更改时，我需要自动更新“输出”变量。

一般的想法是，在Java中，我会得到类似以下内容的信息：

class CalculationEngine {
   Data addData(String name, Number value){
       ...
   }
   Data addData(String name, String formula){
       ...
   }
   String getScript(){
       ...
   }
}

CalculationEngine engine = new CalculationEngine();
Data datum1 = engine.addData("datum1", 1); // Constant integer 1
Data datum2 = engine.addData("datum2", 2); // Constant integer 2
Data datum3 = engine.addData("datum3", "datum1*10");
Data datum4 = engine.addData("datum4", "datum3+datum2");

CalculationEngine服务类知道如何使用Nashorn从如下所示的Data对象中创建脚本字符串：

final String script = engine.getScript(); // "var datum1=1; var datum2=2; var datum3=datum1*10; var datum4=datum3+datum2;"

我知道我可以使用Nashorn Parser解析脚本：

final CompilationUnitTree tree = parser.parse("test", script, null);

但是我如何提取依赖关系：

List<Data> whatDependsOn(Data input){
   // Process the parsed tree 
   return list;
}

这样whatDependsOn(datum2)返回[datum4]，而whatDependsOn(datum1)返回[datum3，datum4]吗？

或反函数getReferencedVariables ，使getReferencedVariables(datum3)返回[datum1]， getReferencedVariables(datum4)返回[datum2，datum3]（并且我可以递归查询getReferencedVariables直到找到所有引用的变量）。

基本上，当我的一个Data对象的“值”发生变化（由于外部事件）时，我如何确定哪个脚本公式受到影响并需要重新计算？

我知道可以解析Nashorn脚本，但是我不知道如何使用SimpleTreeVisitorES6建立变量依赖图：

    final CompilationUnitTree tree = parser.parse("test", script, null);

    if (tree != null) {
        tree.accept(new SimpleTreeVisitorES6<Void, Void>() {
            @Override
            public Void visitVariable(VariableTree tree, Void v) {
                final Kind kind = tree.getKind();
                System.out.println("Found a variable: " + kind);
                System.out.println(" name: " + kind.toString());
                IdentifierTree binding = (IdentifierTree) tree.getBinding();
                System.out.println(" kind: " + binding.getKind().name());
                System.out.println(" name: " + binding.getName());
                System.out.println(" val: " + kind.name());

                return null;
            }
         }, null);
    }  

Answer 1

Nashorn开发人员之一。 您想要做的是在源代码上计算所谓的def-use关系（很可能是它们的传递闭包，但是我离题了）。 这是一个很好理解的编译器理论概念。 好消息是， CompilationUnitTree和朋友应该为您提供足够的信息，以实现用于计算此信息的算法。 坏消息是，恐怕您将不得不袖手旁观并自行实施。 您基本上必须收集这些信息，在控制流连接点（循环的后边缘和出口，if语句的末端）产生合并，但是还必须处理更多奇特的东西，例如switch / case及其后缀语义和还尝试/捕获/最终，这是最不有趣的，因为基本上控制权可以从try块中的任何地方转移到catch块。）您的算法还必须反复评估循环主体，直到收集到的静态信息达到不动点。

FWIW，在编写Nashorn时，我不得不使用Nashorn的内部解析器API来实现这些事情几次（这是不同的，但类似于公共的）。 如果您想获得启发，可以查看Nashorn静态类型分析器的源代码，以推断 JavaScript函数中的局部变量类型，这是我几年前写的。 如果没有其他问题，它将为您提供一个思路，如何走一棵AST树并跟踪控制流边缘以及边缘处的部分计算的静态分析数据。

我希望有一个更简单的方法可以执行此操作……FWIW，可以帮助您保持流控制的布尔值的通用静态分析器。 祝好运。