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Blockly项目中的AST节点重构:从类到接口的演进

2025-05-18 21:45:14作者:董灵辛Dennis

背景与现状

在Blockly这个可视化编程工具中,AST(抽象语法树)节点最初被设计用来表示工作区中的代码结构位置。这些节点构成了一个完整的树形结构,使得我们可以应用各种遍历算法(如深度优先、广度优先等)来实现仅用方向键就能在树中移动光标的功能。

然而,随着Blockly功能的扩展,最初的AST节点设计逐渐显现出局限性。特别是当需要将AST节点用于表示工作区中的坐标位置时,这种设计就显得不够灵活。在键盘导航的上下文中,光标可能需要定位到多种不同类型的位置:工具箱中的分类、飞出的块堆栈、按钮、标签、工作区注释(块注释和工作区注释)以及图标等。

问题分析

当前ast_node.ts中的代码充斥着大量的switch语句,用于判断节点类型并执行特定类型的操作。这种做法实际上破坏了面向对象编程中的多态性原则,表明现有的ASTNode类并没有提供一个有效的抽象层。具体表现为:

  1. 类型判断逻辑分散在各处,增加了代码复杂度
  2. 新增位置类型时需要修改多处代码
  3. 类继承体系无法很好地适应多样化的位置类型需求

重构方案

核心变更

将ASTNode从类改为接口是本次重构的核心。这一变更带来以下优势:

  1. 更灵活的扩展性:任何实现了该接口的对象都可以作为导航位置
  2. 消除类型判断:通过接口方法实现多态,减少switch-case的使用
  3. 职责分离:导航逻辑可以集中到光标类中处理

接口设计考虑

新的接口设计需要考虑以下方面:

  1. 基本位置信息:包括坐标、所属工作区等
  2. 导航关系:与相邻节点的关系(上下左右)
  3. 可视化状态:焦点、选择状态等
  4. 类型无关性:不强制要求所有位置都必须是AST的一部分

命名考量

虽然暂时保留"ASTNode"名称,但考虑到其实际功能已经超出了传统AST的范畴,未来可能更名为更贴切的名称如"Location"或"Navigable"。

实现路径

  1. 定义新的接口,包含必要的属性和方法
  2. 将现有ASTNode类拆分为多个实现该接口的具体类
  3. 将导航逻辑从节点中移出,集中到光标类
  4. 更新测试用例,确保功能完整性
  5. 逐步移除旧代码

未来展望

这次重构为Blockly的键盘导航和多选功能奠定了更好的基础:

  1. 多选支持:光标类可以更轻松地管理多个选中位置
  2. 扩展性:新增位置类型只需实现接口,无需修改核心逻辑
  3. 代码清晰度:消除类型判断使代码更易于理解和维护

技术启示

这个案例展示了软件设计中抽象演进的过程:

  1. 初始设计基于"代码即AST"的假设
  2. 实际需求超出了原始抽象的范围
  3. 通过将具体类改为接口,获得了更大的灵活性
  4. 同时将相关行为集中到更合适的类中

这种从具体到抽象的转变是软件系统适应新需求的典型模式,值得在其他类似场景中借鉴。

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