详解nodejs在控制台打印高亮代码的方法

本篇文章给大家介绍一下nodejs如何在控制台打印高亮代码。有一定的参考价值，有需要的朋友可以参考一下，希望对大家有所帮助。

当代码运行报错时，我们会打印错误，错误中有堆栈信息，可以定位到对应的代码位置。但有的时候我们希望能够更直接准确的打印报错位置的代码。【推荐学习：《nodejs 教程》】

比如这样：

这个可以使用 @babel/code-frames 来做到：

const { codeFrameColumns } = require('@babel/code-frame');

const res = codeFrameColumns(code, {
  start: { line: 2, column: 1 },
  end: { line: 3, column: 5 },
}, {
  highlightCode: true,
  message: '这里出错了'
});

console.log(res);

有没有感觉比较神奇，它是怎么做到的打印出上面的代码格式的（code frame）？

本文我们就来探究下原理。

主要会解答三个问题：

• 如何打印出标记相应位置代码的 code frame（就是上图的打印格式）
• 如何实现语法高亮
• 如何在控制台打印颜色

如何打印 code frame

我们先不管高亮，实现这样的格式的打印：

有啥思路没？

其实也比较容易想到，传入了源代码、标记开始和结束的行列号，那么我们就能够计算出显示标记（marker）的行是哪些，以及这些行的哪些列，然后依次对每一行代码做处理，如果本行没有标记则保持原样，如果本行有标记的话，那么就在开始打印一个 marker “>”，并且在下面打印一行 marker "^"，最后一个标记行还要打印错误信息。

我们来看一下 @babel/code-frame 的实现：

首先，分割字符串成每一行的数组，然后根据传入的位置计算出 marker 所在的位置。

比如图中第二行的第 1 到 12 列，第三行的 0 到 5 列。

然后对每一行做处理，如果本行有标记，则拼成 marker + gutter（行号） + 代码的格式，下面再打印一行 marker，最后的 marker 行打印 message。没有标记不处理。

这样最终拼出的就是这样的 code frame：

我们实现了 code frame 的拼接，暂时忽略了高亮，那么怎么做语法高亮呢？

如何实现语法高亮

实现语法高亮需要理解代码，但是如果只是高亮，词法分析就足够了。babel 也是这么做的，@babel/highlight 包里面完成了高亮代码的逻辑。

先看效果：

const a = 1;
const b = 2;
console.log(a + b);

上面的源码被分成了 token 数组：

[
  [ 'whitespace', '\n' ], [ 'keyword', 'const' ],
  [ 'whitespace', ' ' ],  [ 'name', 'a' ],
  [ 'whitespace', ' ' ],  [ 'punctuator', '=' ],
  [ 'whitespace', ' ' ],  [ 'number', '1' ],
  [ 'punctuator', ';' ],  [ 'whitespace', '\n' ],
  [ 'keyword', 'const' ], [ 'whitespace', ' ' ],
  [ 'name', 'b' ],        [ 'whitespace', ' ' ],
  [ 'punctuator', '=' ],  [ 'whitespace', ' ' ],
  [ 'number', '2' ],      [ 'punctuator', ';' ],
  [ 'whitespace', '\n' ], [ 'name', 'console' ],
  [ 'punctuator', '.' ],  [ 'name', 'log' ],
  [ 'bracket', '(' ],     [ 'name', 'a' ],
  [ 'whitespace', ' ' ],  [ 'punctuator', '+' ],
  [ 'whitespace', ' ' ],  [ 'name', 'b' ],
  [ 'bracket', ')' ],     [ 'punctuator', ';' ],
  [ 'whitespace', '\n' ]
]

token 怎么分的呢？

一般来说词法分析就是有限状态自动机（DFA），但是这里实现比较简单，是通过正则匹配的：

js-tokens 这个包暴露出来一个正则，一个函数，正则是用来识别 token 的，其中有很多个分组，而函数里面是对不同的分组下标返回了不同的类型，这样就能完成 token 的识别和分类。

在 @babel/highlight 包里也是这样用的：

（正则来做词法分析有很多限制条件，比如不能处理递归的情况，所以这种方式不是通用的，通用词法分析还是得用状态机 DFA。）

有了分类之后，不同 token 显示不同颜色，建立个 map 就行了。

@babel/highlight 也是这么做的：

我们知道了怎么做语法高亮，使用 chalk 的 api 就可以打印颜色，那控制台打印颜色的原理是什么呢？

如何在控制台打印颜色

控制台打印的是 ASCII 码，并不是所有的编码都对应可见字符，ASCII 码有一部分字符是对应控制字符的，比如 27 是 ESC，就是我们键盘上的 ESC 键，是 escape 的缩写，按下它可以完成一些控制功能，这里我们可以通过打印 ESC 的 ASCII 码来进入控制打印颜色的状态。

格式是这样的：

打印一个 ESC 的 ASCII 码，之后是 [ 代表开始，m 代表结束，中间是用 ; 分隔的 n 个控制字符，可以控制很多样式，比如前景色、背景色、加粗、下划线等等。

ESC 的 ASCII 码是 27，有好几种写法：一种是字符表示的 \e ，一种是 16 进制的 \0x1b（27 对应的 16进制），一种是 8 进制的 \033，这三种都表示 ESC。

我们来试验一下： 1 表示加粗、36 表示前景色为青色、4 表示下划线，下面三种写法等价：

\e[36;1;4m
\033[36;1;4m
\0x1b[36;1;4m

我们来试一下：

都打印了正确的样式！

当然，加了样式还要去掉，可以加一个 \e[0m 就可以了（\033[0m,\0x1b[0m 等价）。

chalk（nodejs 的在终端打印颜色的库）的不同方法就是封装了这些 ASCII 码的颜色控制字符。

上面每行代码被高亮过以后的代码是：

这样也就实现了不同颜色的打印。

总结

至此，我们能实现开头的效果了：支持 code frame 的打印，支持语法高亮，能够打印颜色

本文我们探究了这种效果的实现原理，先从 code frame 是怎么拼接的，然后每一行的代码是怎么做高亮的，之后是高亮具体是怎么打印颜色的。

不管是 code frame 的打印，还是语法高亮或者控制台打印颜色，都是特别常见的功能，希望这篇文章能够帮你彻底掌握这 3 方面的原理。

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