面试题：Kotlin Scripting Engine的深度定制与扩展

Question

假设你需要为Kotlin Scripting Engine添加一种新的自定义脚本语法特性，以满足特定业务需求。描述从设计到实现这一过程的详细步骤，包括如何解析新语法、如何将新特性集成到现有的Scripting Engine执行流程中，以及如何进行相关的测试和验证。

Answer 1

1. 设计新语法特性

1. 明确业务需求：与业务团队深入沟通，清晰界定新语法特性需要达成的目标。例如，若业务是数据处理，可能需要一种简洁语法来描述复杂数据过滤逻辑。
2. 定义语法规则：使用巴克斯范式（BNF）或类似的形式化方法定义新语法。比如，为了实现数据过滤逻辑，可定义 filter(data, { condition }) 这样的语法，其中 condition 遵循特定的条件表达式规则。
3. 确定语义：明确新语法在Kotlin语言环境中的含义。对于上述 filter 语法，语义就是对 data 依据 condition 进行过滤操作。

2. 解析新语法

1. 词法分析：利用Kotlin的词法分析工具（如ANTLR的Kotlin词法分析器生成器），定义新语法的词法单元（token）。对于 filter(data, { condition })，filter 是关键字token，data 是标识符token等。
2. 语法分析：基于词法分析结果，构建语法分析器。使用ANTLR等工具生成语法分析树，将输入的脚本按照新定义的语法规则进行解析。例如，filter(data, { condition }) 会被解析成一棵反映语法结构的树，节点可能包括函数调用节点、参数节点等。

3. 集成到现有Scripting Engine执行流程

1. 抽象语法树（AST）转换：将新语法解析得到的语法分析树转换为Kotlin Scripting Engine能理解的抽象语法树结构。如果新语法实现数据过滤，可能将其转换为对应的Kotlin函数调用AST节点。
2. 执行逻辑插入：在Scripting Engine的执行流程中，找到合适的位置插入新特性的执行逻辑。例如，在AST遍历执行阶段，当遇到新语法对应的AST节点时，调用实现数据过滤的具体逻辑。
3. 类型检查与绑定：确保新语法特性在类型系统上与Kotlin兼容。在AST转换或执行前，进行类型检查和绑定，比如检查 filter 的 data 参数类型是否符合预期。

4. 测试和验证

1. 单元测试：针对新语法的解析逻辑，编写单元测试。使用JUnit等测试框架，验证词法分析和语法分析是否能正确识别和解析新语法。例如，测试 filter(data, { condition }) 是否能被正确解析。
2. 集成测试：测试新特性与现有Scripting Engine的集成。编写测试脚本，涵盖新语法与其他Kotlin特性结合使用的场景，验证执行结果是否符合预期。如验证 filter 与Kotlin集合操作结合时的正确性。
3. 功能测试：从业务角度出发，编写功能测试用例。确保新语法特性在实际业务场景下能正确工作。例如，使用模拟的业务数据测试 filter 语法实现的数据过滤功能是否准确。
4. 边界测试：对新语法进行边界条件测试，如输入空数据、超大数据等，验证新特性在极端情况下的稳定性和正确性。