前言

​ 插件系统的设计是很多开源项目实现社区驱动的最为重要的手段，为项目提供了强大的可扩展性。在JavaScript生态圈中，有众多实现了插件机制的工具和库，诸如Babel、Webpack、Vue、Vue Cli，以及今天的主角VS Code。

VS Code插件可以实现哪些功能？

• 主题 主题包括界面的配色以及文件的图标，比如material theme和material file icon。
• 自定义UI 扩展vscode的workbench，在侧边栏、底部状态栏添加自定义的按钮&界面。
• Webview 在新标签中打开一个webview，最大化自定义界面元素。
• New runtime support 对一个新的运行时提供支持。
• 语言支持 为一门新的语言提供支持(比如我们自定义规则的伪代码)。

​ 今天我们将关注其中最后一个功能，支持一门新的编程语言。也许你会对这个功能感到困惑，为什么VS Code对一门语言的支持，是通过插件的形式？

​ 首先需要明确的是，VS Code本身并没有像大家想象的那样，内置了对各种编程语言的支持，包括JavaScript。VS Code为插件提供了一系列的API，令一个插件可以实现对特定语言的支持。比如HTML，就是通过HTML插件来提供支持的。

​ 再比如console.log，当你打出console.的时候，VS Code通知了名为Typescript Language Features的插件，然后插件对这个通知做出响应，让log出现在了补全提示中。

​ 这也就意味着，我们可以利用这些语言方面的API，来自定义一门自己的编程语言。所以接下来我们来探索一下，怎么实现这个听起来很酷的小目标。

​ 一个小建议：这篇文章的最佳阅读姿势是在电脑上打开，并跟着文章一步步做下去。

效果展示

​ 首先我们写一小段伪代码。这段代码随便写在了一个fakeCode.zz的文件中，.zz是VS Code不支持的后缀，所以全部字符都是灰的(zz代表转转公司中的转转二字)。

等文章结束，它们会变成这样：

创建项目

​ 编写插件的第一步，就是创建我们的目录结构。这里我们使用一个叫做yo的脚手架工具。yo是一个富有高度扩展性的通用脚手架，可以通过插件来实现不同目录结构和初始选项。VS Code官方提供了名为generator-code的插件，来进行插件目录的创建。首先我们需要安装yo以及插件generator-code。

npm i -g yo generator-code

在安装完成以后，使用下面的命令来创建目录结构。

yo code

​ 在运行yo code以后，它会问你下面这些问题。建议大家和我的输入保持相同，以免遇到意外。这里我们给伪代码的取名为zhuanzhuan，并且告诉VS Code，当碰到一个文件的扩展名为.zhuanzhuan或者.zz时，就要运行我们这个插件。

​ 输入完所有的选项以后，我们的插件目录就创建完成了。结构是这样子的：

├── CHANGELOG.md
├── README.md
├── language-configuration.json
├── package.json
├── syntaxes
├──     # 在tmLanguage.json中自定义语法
│   └── zhuanzhuan.tmLanguage.json 
└── vsc-extension-quickstart.md

了解Scope

​ 想要实现语法高亮，就需要将一串代码字符串，拆分成无数的小碎片，然后分别为它们指定color等样式。这些拆分后的小碎片，被称作token。这里的token与jwt中的token不同，并没有安全、令牌等方面的意思，而是更偏向"符号"的含义。我们来看一个简单例子?来理解一下这段话。

function sum(a: number, b: number): number {
  return a + b;
}

​ 在这段TS代码中，我们定义了一个用于求和的函数。这时候我们按下VS Code快捷键，shift+cmd+p，然后输入inspect editor tokens and scopes，就可以看到每个token对应的类型。比如sum这个token的类型就是function，a和b的类型是parameter。

​ 另外从截图的底部中，我们还可以看到，每个token还具有一个叫textmate scope的属性。通俗地说，scope指这个token所处的位置。比如下面的代码片段里，有两个a变量。第一个是一个变量声明，而第二个是函数的参数之一。虽然它们都可以被笼统地称为变量，但是因为所处的scope不同（也就是处于不同环境），所以被标上了不同的颜色。

const a = 1;

function sum(a: number, b: number): number {
  return a + b;
}

支持注释

​ 至此前置知识已经介绍完了，现在开始真正修改脚手架创建的代码。我们的第一个目标是，让zhuanzhuan语言支持注释。

​ 首先打开根目录下的language-configuration.json文件，找到comments字段，将lineComment从默认的//修改为注释：。完成以后按下F5启动Debug程序，VS Code会打开一个新的窗口，且我们的插件会在其中生效。在新窗口中，我们随意打开一个空文件夹，然后新建名为fakeCode.zz，并输入以下内容进行测试。

注释： 当我们用中文伪代码来描述执行过程的时候，
注释： 不管什么内容都被显示成灰色的字符串了。
注释： 我们的目标就是让它们变得五彩斑斓。
注释： 不要试图重构这个方法，不然你会虚度一天的光阴。

如果 ([某个条件]) {
  做一些条件成立时的事情
} 否则 {
  当条件不成立的时候...
}

遍历 商品
  打印 《商品id》
结束

函数 [函数名] {
  函数的内容
}

​ 这时，我们按下注释转换的快捷键cmd+/，就会惊讶地发现，VS Code会为你自动转换注释内容，在这之间转换：注释：具体内容⇔具体内容。

​ 这样，我们的Hello World项目就完成了，开始做稍微复杂一些的事情。打开/syntexes/zhuanzhuan.tmLanguage.json文件，将这个文件的所有内容替换成下面的内容：

{
	"$schema": "https://raw.githubusercontent.com/martinring/tmlanguage/master/tmlanguage.json",
	"name": "zhuanzhuan",
	"scopeName": "source.zz",
	"patterns": [
		{
			"include": "#comments"
		}
	],
	"repository": {
		"comments": {
			"name": "punctuation.comment",
			"begin": "注释：",
			"end": "\\n",
			"beginCaptures": {
				"0": {
					"name": "punctuation.comment.open"
				}
			},
			"endCaptures": {
				"0": {
					"name": "punctuation.comment.close"
				}
			}
		}
	}
}

​ 第一眼看的时候都会懵的，我们慢慢理解一下这到底是什么意思。

• patterns & repository repository是规则的仓库，它规定了该条规则如何识别其适用的对象。而patterns则是规定了规则仓库中，哪些规则是需要生效的。所以如果我们想要加一条新的规则，需要在repository中加规则的内容，并在patterns中将这条规则include，不然即使在repository添加了规则也不会生效。

• comments 这是我们加入的自定义规则，comments是规则的名字。

• begin & end 决定这条规则的适用对象。这里我们将注释：开头，回车符结尾的这部分字符作为适用对象。

• beginCapture & endCapture & name 这三个属性，代表着我们赋予适用对象的scope名称。比这样一条注释"注释：不要试图重构这个方法，不然你会虚度一天的光阴"。，对应到我们这条规则，就是注释：这部分被赋予了punctuation.comment.open scope，不要试图重构这个方法，不然你会虚度一天的光阴。scope为punctuation.comment，最后的回车符scope为punctuation.comment.open。

然后切换到刚才使用F5打开的Debug窗口，按下cmd+shift+p，运行reload window，让我们的修改生效，就可以看到scope名称的变化：

支持关键字

​ 关键字同样是编辑这个文件/syntexes/zhuanzhuan.tmLanguage.json，在repository中新加入keywords规则(记得在顶部的patterns中include它)：

{
  "keywords": {
    "patterns": [
      {
        "match": "\\b(如果|遍历|结束|打印|函数)\\b",
        "name": "keyword.control.zhuanzhuan",
      }
    ]
  }
}

解释一下这里的意思：

• match 这是一个正则，如果碰上如果|遍历|结束|打印|函数其中之一，就将它标记为关键字。

• name 这些关键字对应的scope是什么。

​ 效果如图：

​ 从图中我们可以看出，正则中匹配的字符(如果、遍历、函数等)已经被一一高亮了。不过你的VS Code中不一定是蓝色，这取决于你当前使用的主题。

支持字符串

​ 接着我们让zhuanzhuan语言支持字符串功能，同样是修改json文件。

{
  "repository": {
    "strings": {
      "name": "string.quoted.book.zhuanzhuan",
      "begin": "《",
      "end": "》",
      "beginCaptures": {
        "0": {
          "name": "string.quoted.book.open"
        }
      },
      "endCaptures": {
        "0": {
          "name": "string.quoted.book.close"
        }
      }
    }
  }
}

​ 就像JS中使用单双引号和模板字符串作为字符串的标志，为了体现zhuanzhuan语言的不同之处，我们使用书名号，而不是单双引号，来标志一个字符串。例如《xxxx》，它被分成了《 xxxx 》三个部分，这三个部分有各自的scope，对应关系如下：

• 《 string.quoted.book.open
• xxxx string.quoted.book.zhuanzhuan
• 》 string.quoted.book.close

​ 为了看到修改后的效果，需要在调试窗口中，cmd+shift+p并运行reload window。重载后的效果是这样的：

​ 这时候第13行发生了变化，从原来的黑色，变成了绿色。

深入理解scope

​ 看到效果以后，再回过头看那份json文件，它到底表达了什么意思？

​ 首先我们规定了顶层的scope名字叫source.zz。也就是说，当我们新建了.zz结尾的文件，开始写代码，这时所有的代码都处在顶层scope。

​ patterns属性规定了在顶层scope中，有哪些方式可以开辟一个子scope。patterns数组inclucde(即引入)了名为strings和keywords的规则，这些规则被放在了repository(也就是仓库，一个规则的仓库)。

{
  "strings": {
    "name": "string.quoted.book.zhuanzhuan",
    "begin": "《",
    "end": "》"
  }
}

​ 在repository中，以strings规则为例，当VS Code解析引擎遇到以“《”开头，“》”结尾的token时，中间的内容会被认为是字符串。也就是说，我们让书名号具备了和JS中的单双引号相同的功能。字符串的scope变成了我们规定的string.quoted.book.zhuanzhuan。我们可以通过inspect editor tokens and scopes命令来验证这一点。

​ 图片中，xxxx所属的scope有两个，一个是constant.character.escape.zhuanzhuan，另一个就是根scope。一个token往往拥有多个scope，就像字符串，同时处于根scope和书名号创建的一个scope。

​ 在上文的json文件中，还有一个叫keywords的属性，当有字符串满足match字段中的正则表达式时，会被认为是一个关键字。

​ 事实上，当我们把上文的json规则进行更多的扩展和嵌套，就会越来越接近现流行的其他语言，存在无数的嵌套。一个token会属于无数的scope。

​ 那么问题来了，这些scope的作用是什么？我们花了很多的力气去定义json格式，来让不同位置的token拥有不同的scope。这样我们就拥有了一个类似于CSS选择器的东西，我们可以为不同scope指定不同的样式，从而让我们自创的语言高亮起来。

使用Scope

​ 接下来我们要使用上文中定义的几个scope。因为目前为止，我们只是重新定义了zhuanzhuan语言中一部分情景下的scope名称，我们可以利用这些自定义的scope，做出更细致的高亮配置。

​ 使用scope的方式就是创建一个theme类型的插件(没错我们要写第二个插件了)。这次我们需要cd到用户文件夹下的.vscode/extensions，这样我们的主题就可以免安装，可以直接出现在VS Code主题列表中。

​ 使用VS Code打开项目，然后编辑theme/zhuanzhuan-lang-theme-color-theme.json文件，文件的结构是这样的：

{
 "name": "zhuanzhuan-lang-theme",
 "type": "light",
 "colors": {
  "editor.background": "#f5f5f5",
  "editor.foreground": "#333333"
 },
 "tokenColors": [
  {
   "name": "Comments",
   "scope": [
    "comment",
    "punctuation.definition.comment"
   ],
   "settings": {
    "fontStyle": "italic",
    "foreground": "#AAAAAA"
   }
  }
 ]
}

​ 其中，tokenColors字段是我们需要关心的地方，它针对了不同的scope，指定不同的样式。name是这条规则的名字，可以随意命名，保证唯一性即可。scope类似于CSS选择器，是规则应用的对象。settings则是具体的样式。

​ 然后我们在tokenColors中，加上我们自定义的样式。

{
  "tokenColors": [
    // 省略其他原有的规则，仅列出新增的规则。
    {
      "name": "quotedBookOpen",
      // 将scope为string.quoted.book.open的token，
      // 也就是《，颜色设置成#33ec0e(原谅色)。
      "scope": "string.quoted.book.open",
      "settings": {
        "foreground": "#33ec0e"
      }
    }
    // 省略了大段雷同的配置。
    // 只要scope和我们的zhuanzhuan语言定义中的scope相同，
    // 就可以高亮对应的token。
  ]
}

​ 然后在zhuanzhuan-lang插件的调试窗口，打开主题选择列表，选择zhuanzhuan-lang-theme主题，就可以看到上面的三条规则对《xxxx》这部分生效了。

​ 文字及其对应的scope和颜色如下：

• 《
  • scope: string.quoted.book.open
  • 颜色：#33ec0e
• 》
  • scope: string.quoted.book.close
  • 颜色：#33ec0e
• xxxx
  • scope: string.quoted.book.open
  • 颜色：#eb8837

​

成果

​ 经过上面一系列的努力，然后再添加亿点点细节，最终的效果就是下图。

总结

​ 通过阅读文章，我们总共创建了两个VS Code插件。一个是语言支持插件，通过简单的配置，使zhuanzhuan语言支持了中文关键字、书名号字符串以及中括号表示的变量。第二个是主题插件，为zhuanzhuan语言中自定义的scope提供了高亮规则。scope名称，是连接两个插件的枢纽。

​ 不过zhuanzhuan语言离一门完善的语言还需要海量的工作，我们需要定义更多的scope规则，规则之间往往还存在复杂的嵌套关系。这篇文章只是讲了冰山露出海面的那一角。如果想深入学习这方面的知识，仍需参考VS Code官方的文档，以及学习编译原理相关知识。

另外附上文章中两个插件最终的代码：

github.com/inkyMountai…

github.com/inkyMountai…

参考文档：https://code.visualstudio.com/api#vscode

水平有限，若有错漏，敬请指正。