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从一张动图说起：

上图应该大家常常应用的 错误诊断 性能，它可能在你编写代码的过程中提醒，那一块代码存在什么类型的问题。

这个看似高大上的性能，从插件开发者的角度看其实特地简略，基本上就是用上一篇文章《你不晓得的 VSCode 代码高亮原理》中简略介绍过的 VSCode 开发语言个性的三种计划：

• 基于 Sematic Tokens Provider 协定的词法高亮
• 基于 Language API 的编程式语法高亮
• 基于 Language Server Protocol 的多过程架构语法高亮

其中，Language Server Protocol 因为性能与开发效率上的劣势曾经逐步成为支流实现计划，本文接下来会基于 LSP 开展介绍各种语言个性的实现细节，解答 LSP 的通信模型与开发模式。

示例代码

本文示例均已同步到 github，倡议读者先拉下代码理论体验：

# 1. clone 示例代码
git clone git@github.com:Tecvan-fe/vscode-lsp-sample.git
# 2. 装置依赖
npm i # or yarn
# 3. 应用 vscode 关上示例代码
code ./vscode-lsp-sample
# 4. 在 vscode 中按下 F5 启动调试 

顺利执行结束后，能够看到插件的调试窗口：

外围代码有：

• server/src/server.ts：LSP 服务端代码，提供代码补全、错误诊断、代码提醒等常见语言性能的示例
• client/src/extension.ts：提供一系列 LSP 参数，包含 Server 的调试端口、代码入口、通信形式等。

• packages.json：次要提供了语法插件所须要的配置信息，包含：

  • activationEvents：申明插件的激活条件，代码中的 onLanguage:plaintext 意为关上 txt 文本文件时激活
  • main：插件的入口文件

其中，client/src/extension.ts 与 packages.json 都比较简单，本文过多介绍，重点在于 server/src/server.ts 文件，接下来咱们逐渐拆解，解析不同语言个性的实现细节。

如何编写 Language Server

Server 构造解析

示例我的项目的 server/src/server.ts 实现了一个小型但残缺的 Language Server 利用，外围代码：

// 因素 1：初始化 LSP 连贯对象
const connection = createConnection(ProposedFeatures.all);

// 因素 2：创立文档汇合对象，用于映射到理论文档
const documents: TextDocuments<TextDocument> = new TextDocuments(TextDocument);

connection.onInitialize((params: InitializeParams) => {
  // 因素 3：显式申明插件反对的语言个性
  const result: InitializeResult = {
    capabilities: {hoverProvider: true},
  };
  return result;
});

// 因素 4：将文档汇合对象关联到连贯对象
documents.listen(connection);

// 因素 5：开始监听连贯对象
connection.listen();

从示例代码能够总结出 Language Server 的 5 个必要步骤：

• 创立 connection 对象，用于实现客户端与服务器之间的信息互通
• 创立 documents 文档汇合对象，用于映射客户端正在编辑的文件
• 在 connection.onInitialize 事件中，显式申明插件反对的语法个性，例如上例中返回对象蕴含 hoverProvider: true 申明，示意该插件可能提供代码悬停提醒性能
• 将 documents 关联到 connection 对象
• 调用 connection.listen 函数，开始监听客户端音讯

上述 connection、documents 等对象定义在 npm 包：

• vscode-languageserver/node
• vscode-languageserver-textdocument

这是一个根本模板，次要实现了 Language Server 各种初始化操作，后续就能够应用 connection.onXXX 或 documents.onXXX 监听各类交互事件，并在事件回调中返回合乎 LSP 协定的后果，或者显式调用通信函数如 connection.sendDiagnostics 发送交互信息。

接下来咱们通过几个简略实例，剖析各项语言个性的实现逻辑。

悬停提醒

当鼠标停留在语言元素如函数、变量、符号等 token 时，VSCode 会显示 token 对应形容与帮忙信息：

要实现悬停提醒性能，首先须要申明插件反对 hoverProvider 个性：

connection.onInitialize((params: InitializeParams) => {
  return {
    capabilities: {hoverProvider: true},
  };
});

之后，须要监听 connection.onHover 事件，并在事件回调中返回提示信息：

connection.onHover((params: HoverParams): Promise<Hover> => {
  return Promise.resolve({contents: ["Hover Demo"],
  });
});

OK，这就是一个很简略的语言个性示例了，实质上就是监听事件 + 返回后果，非常简单。

代码格式化

代码格式化是一个特地有用的性能，可能帮忙用户疾速、主动实现代码的丑化解决，实现成果如：

实现悬停提醒性能，首先须要申明插件反对 documentFormattingProvider 个性：

{
    ...
    capabilities : {
        documentFormattingProvider: true
        ...
    }
}

之后，监听 onDocumentFormatting 事件：

connection.onDocumentFormatting((params: DocumentFormattingParams): Promise<TextEdit[]> => {const { textDocument} = params;
    const doc = documents.get(textDocument.uri)!;
    const text = doc.getText();
    const pattern = /\b[A-Z]{3,}\b/g;
    let match;
    const res = [];
    // 查找间断大写字符串
    while ((match = pattern.exec(text))) {
      res.push({
        range: {start: doc.positionAt(match.index),
          end: doc.positionAt(match.index + match[0].length),
        },
        // 将大写字符串替换为 驼峰格调
        newText: match[0].replace(/(?<=[A-Z])[A-Z]+/, (r) => r.toLowerCase()),
      });
    }

    return Promise.resolve(res);
  }
);

示例代码中，回调函数次要实现将间断大写字符串格式化为驼峰字符串，成果如图：

函数签名

函数签名个性在用户输出函数调用语法时触发，此时 VSCode 会依据 Language Server 返回的内容，显示该函数的帮忙信息。

实现函数签名性能，须要首先申明插件反对 documentFormattingProvider 个性：

{
    ...
    capabilities : {
        signatureHelpProvider: {triggerCharacters: ["("],
        }
        ...
    }
}

之后，监听 onSignatureHelp 事件：

connection.onSignatureHelp((params: SignatureHelpParams): Promise<SignatureHelp> => {
    return Promise.resolve({
      signatures: [
        {
          label: "Signature Demo",
          documentation: "帮忙文档",
          parameters: [
            {
              label: "@p1 first param",
              documentation: "参数阐明",
            },
          ],
        },
      ],
      activeSignature: 0,
      activeParameter: 0,
    });
  }
);

实现成果：

谬误提醒

留神，谬误提醒的实现逻辑与上述事件 + 响应的模式有一点点不同：

• 首先不须要通过 capabilities 做额定申明；
• 监听的是 documents.onDidChangeContent 事件，而不是 connection 对象上的事件
• 不是在事件回调中用 return 语句返回错误信息，而是调用 connection.sendDiagnostics 发送谬误音讯

残缺示例：

// 增量错误诊断
documents.onDidChangeContent((change) => {
  const textDocument = change.document;

  // The validator creates diagnostics for all uppercase words length 2 and more
  const text = textDocument.getText();
  const pattern = /\b[A-Z]{2,}\b/g;
  let m: RegExpExecArray | null;

  let problems = 0;
  const diagnostics: Diagnostic[] = [];
  while ((m = pattern.exec(text))) {
    problems++;
    const diagnostic: Diagnostic = {
      severity: DiagnosticSeverity.Warning,
      range: {start: textDocument.positionAt(m.index),
        end: textDocument.positionAt(m.index + m[0].length),
      },
      message: `${m[0]} is all uppercase.`,
      source: "Diagnostics Demo",
    };
    diagnostics.push(diagnostic);
  }

  // Send the computed diagnostics to VSCode.
  connection.sendDiagnostics({uri: textDocument.uri, diagnostics});
});

这段逻辑诊断代码中是否存在间断大写字符串，通过 sendDiagnostics 发送相应的错误信息，实现成果：

如何辨认事件与响应体

上述示例，我无意疏忽大多数实现细节，更关注实现语言个性的根本框架和输入输出。授人以鱼不如授人以渔，所以接下来咱们花一点点工夫理解从哪里获取这些接口、参数、响应体的信息。有两个十分重要的链接：

• https://zjsms.com/egWtqPj/，VSCode 官网对于可编程语言个性的阐明文档
• https://zjsms.com/egWVTPg/，LSP 协定官网

这两个网页提供了 VSCode 所反对的所有语言个性的具体介绍，能够在这里找到你想要实现的个性的概念性形容，例如对于代码补齐：

嗯，有点简单且太过 detail，不过还是很有必要急躁理解下，让你对行将要做的事件有一个高层概念上的了解。

此外，如果你抉择应用 TS 编写 LSP，事件会变得更简略。vscode-languageserver 包提供了十分欠缺的 Typescript 类型定义，咱们齐全能够借助 ts + VSCode 的代码提醒找到须要应用的监听函数：

之后，依据函数签名找到参数、后果的类型定义：

之后，就能够依据类型定义，有针对性地解决参数，返回对应构造的数据。

深刻了解 LSP

看完示例后，咱们再反过头来看看 LSP。LSP —— Language Server Protocol 实质上是一种基于 JSON-RPC 的过程间通信协定，LSP 自身蕴含两大块内容：

• 定义 client 与 server 之间的通信模型，也就是谁、在什么时候、以什么形式向对方发送什么格局的信息，接管方又以什么形式返回响应信息
• 定义通信信息体，也就是以什么格局、什么字段、什么样的值表白信息状态

作为类比，HTTP 协定专门用于形容网络节点间如何传输、了解超媒体文档的网络通讯协定；而 LSP 协定则专门用于形容 IDE 中，用户行为与响应之间的通信形式与信息结构。

总结一下，LSP 架构的工作流程如下：

• 编辑器如 VSCode 跟踪、计算、治理用户行为模型，在产生某些特定的行为序列时，以 LSP 协定规定的通信形式向 Language Server 发送动作与上下文参数
• Language Server 依据这些参数异步地返回响应信息
• 编辑器再依据响应信息处理交互反馈

简略说，编辑器负责与用户间接交互，Language Server 负责在背地默默计算如何响应用户的交互动作，两者以过程粒度拆散、解耦，在 LSP 协定框架下各司其职又合作共生。就如同咱们通常开发的 Web 利用中，前端负责与用户交互，服务端负责管理诸如权限、业务数据、业务状态流转等不可见的局部。

目前，LSP 协定曾经倒退到 3.16 版本，笼罩大多数语言个性，包含：

• 代码补全
• 代码高亮
• 定义跳转
• 类型推断
• 谬误检测
• 等等

得益于 LSP 清晰的设计，这些语言个性的开发套路都很类似，学习曲线很平滑，开发的时候基本上只须要关怀监听那个函数，返回什么格局的构造，能够说把握上述几个示例之后就能够很简略地上手了。

过来，IDE 对语言个性的反对是集成在 IDE 或者以同构插件模式实现的，在 VSCode 中这种同构扩大能力以 Language API 或 Sematic Tokens Provider 接口方式提供，这两种形式在上一篇文章《你不晓得的 VSCode 代码高亮原理》都有过介绍了，尽管架构上比较简单，容易了解，但有一些显著硬伤：

• 插件开发者必须复用 VSCode 自身的开发语言、环境，例如 Python 语言插件就必须用 JavaScript 写
• 同一个编程语言须要为不同 IDE 反复开发类似的扩大插件，反复投入

LSP 最大的劣势就是将 IDE 客户端与理论计算交互个性的服务端隔离开来，同一个 Language Service 能够反复利用在多个不同 Language Client 中。

此外，LSP 协定下客户端、服务器别离在各自过程运行，在性能上也会有正向收益：

• 确保 UI 过程不卡顿
• Node 环境下，充分利用多核 CPU 能力
• 因为不再限定 Language Server 的技术栈，开发者能够抉择更高性能的语言，例如 Go

总的来说，就是很强。

总结

本文介绍了 VSCode 下，开发一款基于 LSP 的语言插件所须要具备的最最根本的技能，理论开发的时候通常还会混合另一种技术：嵌入式语法 —— Embedded Languages Server，实现简单的多语言复合反对，如果有人感兴趣，咱们下周能够聊聊。