安卓啓動流程(二) - Parser解析器

Parser是rc文件解析成執行邏輯的核心工具。
內部通過tokenizer分詞器對rc文件的字符流進行解析，轉換成單詞(參數)和對應的token令牌。根據token令牌，派分到不同的解析器實現進行的處理。
通過模板模式，Parser將實際的解析邏輯解耦到解析器模板的實現類中進行。

Parser定義

/system/core/init/parser.h

class Parser {
    public:
        using LineCallback = std::function<Result<Success>(std::vector<std::string>&&)>;
        Parser();
        bool ParseConfig(const std::string& path);
        void AddSectionParser(const std::string& name, std::unique_ptr<SectionParser> parser);
        void AddSingleLineParser(const std::string& prefix, LineCallback callback);

    private:
        std::map<std::string, std::unique_ptr<SectionParser>> section_parsers_;
        std::vector<std::pair<std::string, LineCallback>> line_callbacks_;
};

bool ParseConfig(const std::string& path);
解析指定的rc文件
path可以是rc文件路徑，也可以是一個目錄路徑。
void AddSectionParser(const std::string& name, std::unique_ptr<SectionParser> parser);
添加 SectionParser 解析器
添加段落解析器，name爲一行命令中，首個參數的完全匹配值。
void AddSingleLineParser(const std::string& prefix, LineCallback callback);
添加 LineCallback 解析器
添加單行命令解析器。prefix爲一行命令中，首個參數的前序匹配值。

單行命令解析器模板：LineCallback

class Parser {
    public:
        using LineCallback = std::function<Result<Success>(std::vector<std::string>&&)>;
}

本質是一個函數。
解析過程中，對一行命令的首個參數進行匹配，當匹配成功時，馬上調用對應的單行命令解析器（即回調函數）。
從源碼上看，只有在ueventd進程解析ueventd.rc時，纔有該類型解析器的應用。

段落命令解析器模板：SectionParser

class SectionParser {
    public:
        virtual ~SectionParser() {}
        virtual Result<Success> ParseSection(std::vector<std::string>&& args,
                                             const std::string& filename, int line) = 0;
        virtual Result<Success> ParseLineSection(std::vector<std::string>&&, int) { return Success(); };
        virtual Result<Success> EndSection() { return Success(); };
        virtual void EndFile(){};
};

解析過程中，對一行命令的首個參數進行匹配，當匹配成功時，即認爲該行時一個命令段落的開始，並使用匹配到的解析器解析段落中的命令內容。

主要定義了幾個函數:

ParseSection()
處理段落首行命令
行命令處理時，匹配到段落解析器的關鍵字，則視爲一個段落的首行，段落的後續命令交由該段落解析器處理，並調用該解析器的ParseSection()函數。

ParseLineSection()
處理段落內容命令
對匹配不到關鍵字的行命令，視爲段落的內容，假如存在解析中的段落解析器，則調用該解析器的ParseLineSection()函數。
EndSection()
處理段落結束
段落結束時，假如存在解析中的段落解析器，則調用該解析器的EndSection()函數。
EndFile()
處理文件結束
文件解析結束時，調用所有已添加解析器中的EndFile()函數。

Parser實現

AddSectionParser / AddSingleLineParser

void Parser::AddSectionParser(const std::string& name,   std::unique_ptr<SectionParser> parser) {
    section_parsers_[name] = std::move(parser);
}

void Parser::AddSingleLineParser(const std::string& prefix, LineCallback callback) {
    line_callbacks_.emplace_back(prefix, callback);
}

把關鍵字和解析器添加到對應的容器中。

ParseConfig

Parser::ParseConfig(const std::string& path) {
    size_t parse_errors;
    return ParseConfig(path, &parse_errors);
}

bool Parser::ParseConfig(const std::string& path, size_t* parse_errors) {
    *parse_errors = 0;
    if (is_dir(path.c_str())) {
        return ParseConfigDir(path, parse_errors);
    }
    return ParseConfigFile(path, parse_errors);
}

判斷path是否文件夾，選擇直接解析文件，還是解析目錄下的所有rc文件。
ParseConfigDir()的內部遍歷出的文件，最終同樣調用ParseConfigFile()進行解析。

ParseConfigFile

  bool Parser::ParseConfigFile(const std::string& path, size_t* parse_errors) {
    auto config_contents = ReadFile(path);
    if (!config_contents) {
        return false;
    }
    config_contents->push_back('\n'); 
    ParseData(path, *config_contents, parse_errors);
    for (const auto& [section_name, section_parser] : section_parsers_) {
        section_parser->EndFile();
    }
    return true;
}

通過ReadFile()函數，將文件數據讀取爲字符串數據。然後通過ParseData()函數執行解析和處理。
文件解析完成時，調用所有添加的解析器的EndFile()函數。

ParseData() 核心解析函數

Parse解析器的核心解析函數。
通過tokenizer分詞器解析字符串獲取token令牌，根據token令牌的類型，執行處理邏輯，或派分事件到具體解析器實現進行處理。

解析過程相關變量：

void Parser::ParseData(const std::string& filename, const std::string& data, size_t* parse_errors) {
    std::vector<char> data_copy(data.begin(), data.end());
    data_copy.push_back('\0');
    ...
}

data_copy
存放rc文件字符流的字符容器
把傳入數據複製到名爲data_copy的vector<char>容器，並在末尾補充結束字符'\0'（NULL字符）。

struct parse_state
{
    char *ptr;        // 當前解析中字符的指針，即解析進度
    char *text;       // 當前檢出的單詞，即參數
    int line;         // 當前解析中的行號
    int nexttoken;    // 令牌緩存，用於性能優化
};

ParseData() {
    ...
    parse_state state;
    state.line = 0;
    state.ptr = &data_copy[0];
    state.nexttoken = 0;
    ...
}

state
解析數據結構體
創建parse_state結構體state並初始化。用於存放解析過程的狀態和產生的臨時數據。

ParseData() {
    ...
    SectionParser* section_parser = nullptr;
    int section_start_line = -1;
    std::vector<std::string> args;
    ...
}

section_parser
段落目標解析器
當解析到新行時，假如新行首個參數命中解析器關鍵字 （即段落的首行），則把命中的解析器設置爲段落目標解析器 （即當前段落的解析器）。
沒有命中解析器關鍵字時，則嘗試使用段落目標解析器對行進行解析（即解析段落非首行數據，即命令數據）。
section_start_line
當前段落開始行號
如果當前解析的行，是一個段落的首行，則記錄該行行號。
args
當前行解析出的參數鏈表
參數鏈表，存放一行命令解析出的所有參數。

ParseData() {
    ...
    auto end_section = [&] {
        if (section_parser == nullptr) return;
            if (auto result = section_parser->EndSection(); !result) {
                (*parse_errors)++;
            }
        section_parser = nullptr;
        section_start_line = -1;
    };
    ...
}

end_section
Lambda表達式，用於結束段落解析和重置解析相關數據
假如當前段落目標解析器不爲空，則調用其EndSection()函數，通知解析器該段落解析結束，並重置段落目標解析器的指針section_parser和當前段落開始行號section_start_line。

解析過程邏輯階段：

tokenizer分詞器的實現分析：安卓啓動流程(三) - tokenizer分詞器

ParseData() {
    ...
    for (;;) {
        switch (next_token(&state)) {
            case T_EOF: ...
            case T_NEWLINE: ...
            case T_TEXT: ...
        }
    }
    ...
}

死循環，通過next_token(&state)函數獲取token令牌和檢出單詞參數。

case T_TEXT
```
case T_TEXT:
    args.emplace_back(state.text);
    break;
```
檢出了一個單詞
向args插入單詞，state.text指針指向單詞的首字符。
case T_EOF
```
case T_EOF:
    end_section();
    return;
```
表示rc文本解析結束
調用end_section表達式，通知當前段落目標解析器該段落解析結束，並退出ParseData函數。

case T_NEWLINE：

case T_NEWLINE:
    // 當前解析的行號 +1
    state.line++;

    // 檢出的參數爲空，不執行處理
    if (args.empty()) break;

    // 該行是否匹配到單行命令解析器
    // 假如匹配到單行命令解析器，嘗試通過end_section函數結束當前段落解析, 
    // 然後調用對應的單行命令解析器
    for (const auto& [prefix, callback] : line_callbacks_) {
        if (android::base::StartsWith(args[0], prefix)) {
            // 嘗試通過end_section函數結束當前段落解析
            end_section();
            // 調用對應的單行命令解析器
            if (auto result = callback(std::move(args)); !result) {
                (*parse_errors)++;
            }
            break;
        }
    }
    
    // 該行是否匹配到段落解析器
    if (section_parsers_.count(args[0])) {
        // 當匹配到解析器時, 嘗試通過end_section函數結束上一個段落解析
        end_section();
        // 記錄當前解析器
        section_parser = section_parsers_[args[0]].get();
        // 記錄段落行號
        section_start_line = state.line;
        // 調用解析器的ParseSection函數
        if (auto result = section_parser->ParseSection(std::move(args), filename, state.line); !result) {
            (*parse_errors)++;
            section_parser = nullptr;
        }
    } else if (section_parser) {
        // 假如存在段落目標解析器，則調用解析器的ParseLineSection函數
        if (auto result = section_parser->ParseLineSection(std::move(args), state.line); !result) {
            (*parse_errors)++;
        }
    }

    // 清空參數鏈表
    args.clear();
    break;
}

檢測到換行，該行結束，處理行命令
該行參數已解析完成，在解析下一行前，處理該行的命令。

大致流程總結

使用ParseData()對路徑參數path下的所有rc文件，進行解析。
ParseData()中命令的單位爲每一行的文本。一行命令中檢出的所有參數都會放入args鏈表，在下一行解析開始前，處理命令，並在命令處理完成時清空args鏈表。
命令處理開始時，先進行解析器匹配。當args鏈表數量大於0時，進入匹配階段，首先匹配單行命令解析器，然後匹配段落命令解析器。
匹配階段無法匹配到解析器時，則該行命令視爲段落命令，進入段落命令處理階段，嘗試使用已設置爲處理中的段落解析器進行處理，無法找到解析器，則跳過該行命令的處理。

安卓啓動流程(二) - Parser解析器

Parser定義

單行命令解析器模板：LineCallback

段落命令解析器模板：SectionParser

Parser實現

ParseData() 核心解析函數

解析過程相關變量：

解析過程邏輯階段：

大致流程總結

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使用skopeo同步鏡像

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