VS Code插件开发教程（10）编程式语言特性 Programmatic Language Features

大家好，我是编程小6，很高兴遇见你，有问题可以及时留言哦。

概述

编程语言特性（Programmatic Language Features）是由 vscode.languages.* 系列接口提供的智能编辑能力，通常有两种方式来提供动态语言特性，以Hover为例：

vscode.languages.registerHoverProvider('javascript', {
    provideHover(document, position, token) {
        return {
            contents: ['Hover Content']
        };
    }
});

如上所见 vscode.languages.registerHoverProvider 接口实现了一个方便的为JavaScript文件提供hover contents的方式。本文第一章节的“语言特性列表”可以帮助你找到插件所需要的API/LSP

除此之外，另一种方式是实现一个遵循语言服务器协议（Language Server Protocol，下文简称LSP）的语言服务器（Language Server），其原理如下：

插件提供一个语言客户端（Language Client，下文简称LC）和一个语言服务器（Language Server，以下简称LS）
LC可以看做是一个基本的VS Code插件，运行在Node.js插件上下文中，当LC被激活时它将会启动LS进程并利用LSP与之通信
用户在VS Codehover了一段JavaScript代码
VS Code将hover告知LC
LC从LS处查询hover的结果，让后将其返回给VS Code
VS Code展示hover的结果

上述过程比较繁琐，但有两个比较大的长处：

LS是语言无关的，可以用任何开发语言
LS是可以在其它编辑器里被复用

以后会有专门文章介绍更多关于LS的信息。本文将会重点介绍VS Code提供的各种编程语言特性

特性列表

下面这个列表列出了VS Code API和对应的LSP，本文后面内容皆是根据此列表而来

VS Code API	LSP method
createDiagnosticCollection	PublishDiagnostics
registerCompletionItemProvider	Completion & Completion Resolve
registerHoverProvider	Hover
registerSignatureHelpProvider	SignatureHelp
registerDefinitionProvider	Definition
registerTypeDefinitionProvider	TypeDefinition
registerImplementationProvider	Implementation
registerReferenceProvider	References
registerDocumentHighlightProvider	DocumentHighlight
registerDocumentSymbolProvider	DocumentSymbol
registerCodeActionsProvider	CodeAction
registerCodeLensProvider	CodeLens & CodeLens Resolve
registerDocumentLinkProvider	DocumentLink & DocumentLink Resolve
registerColorProvider	DocumentColor & Color Presentation
registerDocumentFormattingEditProvider	Formatting
registerDocumentRangeFormattingEditProvider	RangeFormatting
registerOnTypeFormattingEditProvider	OnTypeFormatting
registerRenameProvider	Rename & Prepare Rename
registerFoldingRangeProvider	FoldingRange

特性详情

代码诊断

我们利用代码诊断指出当前代码存在的问题

LSP方式

LS发送textDocument/publishDiagnostics消息给LC，消息是一个数组，每一项是诊断结果。需要注意的是，消息的传递不是LC发送请求，而是由LS主动推送给LC

API方式

let diagnosticCollection: vscode.DiagnosticCollection;

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    // ...
    ctx.subscriptions.push(getDisposable());
    diagnosticCollection = vscode.languages.createDiagnosticCollection('go');
    ctx.subscriptions.push(diagnosticCollection);
    // ...
}

function onChange() {
    let uri = document.uri;
    check(uri.fsPath, goConfig).then(errors => {
        diagnosticCollection.clear();
        let diagnosticMap: Map<string, vscode.Diagnostic[]> = new Map();
        errors.forEach(error => {
            let canonicalFile = vscode.Uri.file(error.file).toString();
            let range = new vscode.Range(error.line - 1, error.startColumn, error.line - 1, error.endColumn);
            let diagnostics = diagnosticMap.get(canonicalFile);
            if (!diagnostics) { diagnostics = []; }
            diagnostics.push(new vscode.Diagnostic(range, error.msg, error.severity));
            diagnosticMap.set(canonicalFile, diagnostics);
        });
        diagnosticMap.forEach((diags, file) => {
            diagnosticCollection.set(vscode.Uri.parse(file), diags);
        });
    })
}

基础应用

在每次保存的时候做最低限度的代码诊断，如果做的好一些的话，可以仅对本次保存更改的内容做诊断，仅针对打开的文件

进阶应用

给文件夹下的每一个文件无论是否打开，都做代码诊断

代码补全建议

代码补全主要是为用户提供与上下文相关的建议

LSP方式

LS在onInitialize方法中申明支持代码补全以及是否支持completionItem\resolve方法提供额外的代码补全信息

{
    ...
    "capabilities" : {
        "completionProvider" : {
            "resolveProvider": "true",
            "triggerCharacters": [ '.' ]
        }
        ...
    }
}

API方式

class GoSignatureHelpProvider implements SignatureHelpProvider {
    public provideSignatureHelp(
        document: TextDocument, position: Position, token: CancellationToken):
        Promise<SignatureHelp> {
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerSignatureHelpProvider(
            GO_MODE, new GoSignatureHelpProvider(), '(', ','));
    ...
}

class GoCompletionItemProvider implements vscode.CompletionItemProvider {
    public provideCompletionItems(
        document: vscode.TextDocument, position: vscode.Position, token: vscode.CancellationToken):
        Thenable<vscode.CompletionItem[]> {
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(getDisposable());
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerCompletionItemProvider(
            GO_MODE, new GoCompletionItemProvider(), '.', '\"'));
    ...
}

基础应用

不提供completionItem\resolve

进阶应用

提供completionItem\resolve支持，给用户额外的复杂建议的附加信息

展示hover

hover功能会展示当前鼠标下代码的信息，通常是描述或数据类型

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明支持hover功能：

{
    ...
    "capabilities" : {
        "hoverProvider" : "true",
        ...
    }
}

此外，LS需要对textDocument/hover做出回应

API方式

class GoHoverProvider implements HoverProvider {
    public provideHover(
        document: TextDocument, position: Position, token: CancellationToken):
        Thenable<Hover> {
    // ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    // ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerHoverProvider(
            GO_MODE, new GoHoverProvider()));
    // ...
}

基础应用

展示类型信息，如果可能的话增加一些备注

进阶应用

用与代码着色相同的样式着色方法签名

展示函数、方法的帮助信息

当用户输入方法或函数时展示其信息

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明支持帮助功能：

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

此外，LS需要对textDocument/signatureHelp做出回应

API方式

class GoSignatureHelpProvider implements SignatureHelpProvider {
    public provideSignatureHelp(
        document: TextDocument, position: Position, token: CancellationToken):
        Promise<SignatureHelp> {
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerSignatureHelpProvider(
            GO_MODE, new GoSignatureHelpProvider(), '(', ','));
    ...
}

基础应用

为函数或class方法提供参数的文档

展示定义

允许用户在变量、函数、方法使用的地方查看其定义

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明支持跳转到定义位置的功能：

{
    ...
    "capabilities" : {
        "definitionProvider" : "true"
        ...
    }
}

此外，LS需要对textDocument/definition做出回应

API方式

class GoDefinitionProvider implements vscode.DefinitionProvider {
    public provideDefinition(
        document: vscode.TextDocument, position: vscode.Position, token: vscode.CancellationToken):
        Thenable<vscode.Location> {
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerDefinitionProvider(
            GO_MODE, new GoDefinitionProvider()));
    ...
}

基础应用

支持展示多个定义

找到所有的引用

支持用户查看某个变量、函数、方法、符号的所有使用位置

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明支持符号引用定位的功能：

{
    ...
    "capabilities" : {
        "referencesProvider" : "true"
        ...
    }
}

此外，LS需要对textDocument/references做出回应

API方式

class GoReferenceProvider implements vscode.ReferenceProvider {
    public provideReferences(
        document: vscode.TextDocument, position: vscode.Position,
        options: { includeDeclaration: boolean }, token: vscode.CancellationToken):
        Thenable<vscode.Location[]> {
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerReferenceProvider(
            GO_MODE, new GoReferenceProvider()));
    ...
}

基础应用

返回所有的引用位置（文件URI和范围）

符号高亮

方便用户查看整个文档中同一个字符的使用情况

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明支持符号文档定位的功能：

{
    ...
    "capabilities" : {
        "documentHighlightProvider" : "true"
        ...
    }
}

此外，LS需要对textDocument/documentHighlight做出回应

API方式

class GoDocumentHighlightProvider implements vscode.DocumentHighlightProvider {
    public provideDocumentHighlights(
        document: vscode.TextDocument, position: vscode.Position, token: vscode.CancellationToken):
        vscode.DocumentHighlight[] | Thenable<vscode.DocumentHighlight[]>;
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerDocumentHighlightProvider(
            GO_MODE, new GoDocumentHighlightProvider()));
    ...
}

基础应用

返回符号的引用位置

显示当前文档的全部定义

支持用户快速浏览一个打开的文档里的全部符号定义

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明支持符号文档定位的功能：

{
    ...
    "capabilities" : {
        "documentSymbolProvider" : "true"
        ...
    }
}

此外，LS需要对textDocument/documentSymbol做出回应

API方式

class GoDocumentSymbolProvider implements vscode.DocumentSymbolProvider {
    public provideDocumentSymbols(
        document: vscode.TextDocument, token: vscode.CancellationToken):
        Thenable<vscode.SymbolInformation[]> {
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerDocumentSymbolProvider(
            GO_MODE, new GoDocumentSymbolProvider()));
    ...
}

基础应用

返回一个文档里的全部应用，定义好符号的类型，如变量、函数、class、方法等

展示文件夹里的所有字符定义

支持用户快速浏览工作区内的所有符号定义

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明支持全局符号定位的功能：

{
    ...
    "capabilities" : {
        "workspaceSymbolProvider" : "true"
        ...
    }
}

此外，LS需要对textDocument/symbol做出回应

API方式

class GoWorkspaceSymbolProvider implements vscode.WorkspaceSymbolProvider {
    public provideWorkspaceSymbols(
        query: string, token: vscode.CancellationToken):
        Thenable<vscode.SymbolInformation[]> {
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerWorkspaceSymbolProvider(
            new GoWorkspaceSymbolProvider()));
    ...
}

基础应用

返回工作区内全部的字符定义，定义好符号的类型，如变量、函数、class、方法等

提供可能的错误或报警修复信息

在错误或警告旁边向用户提供可能的纠正措施，通过一个灯泡来提示用户，当用户点击了灯泡时显示一系列可用的修复措施

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明支持编码指导的功能：

{
    ...
    "capabilities" : {
        "codeActionProvider" : "true"
        ...
    }
}

此外，LS需要对textDocument/codeAction做出回应

API方式

class GoCodeActionProvider implements vscode.CodeActionProvider {
    public provideCodeActions(
        document: vscode.TextDocument, range: vscode.Range,
        context: vscode.CodeActionContext, token: vscode.CancellationToken):
        Thenable<vscode.Command[]> {
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerCodeActionsProvider(
            GO_MODE, new GoCodeActionProvider()));
    ...
}

基础应用

提供错误或告警的修复措施

进阶应用、

提供诸如代码重构等自动化措施

CodeLens

为用户提供可操作的上下文信息，显示在源代码中

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明支持CodeLens功能以及是否支持codeLens\resolve：

{
    ...
    "capabilities" : {
        "codeLensProvider" : {
            "resolveProvider": "true"
        }
        ...
    }
}

此外，LS需要对textDocument/codeLens做出回应

API方式

class GoCodeLensProvider implements vscode.CodeLensProvider {
    public provideCodeLenses(document: TextDocument, token: CancellationToken):
        CodeLens[] | Thenable<CodeLens[]> {
    ...
    }

    public resolveCodeLens?(codeLens: CodeLens, token: CancellationToken):
         CodeLens | Thenable<CodeLens> {
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerCodeLensProvider(
            GO_MODE, new GoCodeLensProvider()));
    ...
}

基础应用

定义可用于文档的CodeLens结果

进阶应用

将CodeLens结果绑定给一个命令作为对codeLens/resolve的回应

显示取色器

支持用户预览和修改文档中的颜色

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明提供颜色信息的功能：

{
    ...
    "capabilities" : {
        "colorProvider" : "true"
        ...
    }
}

此外，LS需要对textDocument/documentColor和textDocument/colorPresentation做出回应

API方式

class GoColorProvider implements vscode.DocumentColorProvider {
    public provideDocumentColors(
        document: vscode.TextDocument, token: vscode.CancellationToken):
        Thenable<vscode.ColorInformation[]> {
    ...
    }
    public provideColorPresentations(
        color: Color, context: { document: TextDocument, range: Range }, token: vscode.CancellationToken):
        Thenable<vscode.ColorPresentation[]> {
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerColorProvider(
            GO_MODE, new GoColorProvider()));
    ...
}

基础应用

返回文件中的所有颜色，为支持的颜色格式（如rgb、hsl）提供颜色表示

文档代码格式化

提供用户格式化整个文档的能力

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明支持文档格式化功能：

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

此外，LS需要对textDocument/formatting做出回应

API方式

class GoDocumentFormatter implements vscode.DocumentFormattingEditProvider {
    public formatDocument(document: vscode.TextDocument):
        Thenable<vscode.TextEdit[]> {
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerDocumentFormattingEditProvider(
            GO_MODE, new GoDocumentFormatter()));
    ...
}

基础应用

不提供格式化支持

进阶功能

返回尽可能小的导致源代码格式化的文本编辑。以确保如诊断结果的调整是正确的，而不是丢失

格式化选中的内容

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明支持格式化选中内容的功能：

{
    ...
    "capabilities" : {
        "documentRangeFormattingProvider" : "true"
        ...
    }
}

此外，LS需要对textDocument/rangeFormatting做出回应

API方式

class GoDocumentRangeFormatter implements vscode.DocumentRangeFormattingEditProvider{
    public provideDocumentRangeFormattingEdits(
        document: vscode.TextDocument, range: vscode.Range,
        options: vscode.FormattingOptions, token: vscode.CancellationToken):
        Thenable<vscode.TextEdit[]>;
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerDocumentRangeFormattingEditProvider(
            GO_MODE, new GoDocumentRangeFormatter()));
    ...
}

基础应用

不提供格式化支持

进阶功能

返回尽可能小的导致源代码格式化的文本编辑。以确保如诊断结果的调整是正确的，而不是丢失

渐进式自动格式化

支持用户在键入一行后自动格式化，用户配置的editor.formatOnType是否启用此功能

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明支持自动格式化的功能，同时还需要告知LC哪个字符会触发自动格式化，moreTriggerCharacters是可选的：

{
    ...
    "capabilities" : {
        "documentOnTypeFormattingProvider" : {
            "firstTriggerCharacter": "}",
            "moreTriggerCharacter": [";", ","]
        }
        ...
    }
}

此外，LS需要对textDocument/onTypeFormatting做出回应

API方式

class GoOnTypingFormatter implements vscode.OnTypeFormattingEditProvider{
    public provideOnTypeFormattingEdits(
        document: vscode.TextDocument, position: vscode.Position,
        ch: string, options: vscode.FormattingOptions, token: vscode.CancellationToken):
        Thenable<vscode.TextEdit[]>;
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerOnTypeFormattingEditProvider(
            GO_MODE, new GoOnTypingFormatter()));
    ...
}

基础应用

不提供格式化支持

进阶功能

返回尽可能小的导致源代码格式化的文本编辑。以确保如诊断结果的调整是正确的，而不是丢失

重命名

允许用户重命名一个符号并且自动将所有引用都更新

LSP方式

需要LS在onInitialize方法中申明支持重命名功能：

{
    ...
    "capabilities" : {
        "renameProvider" : "true"
        ...
    }
}

此外，LS需要对textDocument/references做出回应

API方式

class GoRenameProvider implements vscode.RenameProvider {
    public provideRenameEdits(
        document: vscode.TextDocument, position: vscode.Position,
        newName: string, token: vscode.CancellationToken):
        Thenable<vscode.WorkspaceEdit> {
    ...
    }
}

export function activate(ctx: vscode.ExtensionContext): void {
    ...
    ctx.subscriptions.push(
        vscode.languages.registerRenameProvider(
            GO_MODE, new GoRenameProvider()));
    ...
}

基础应用

不提供重命名

进阶应用

返回需要执行的所有工作空间编辑列表，例如，跨文件的字符引用编辑

VS Code插件开发教程（1） Overview
VS Code插件开发教程（2）起步 Get Started
VS Code插件开发教程（3）插件能力一览 Capabilities
VS Code插件开发教程（4）插件指南 Extension Guidesd
VS Code插件开发教程（5）命令的使用 Command
VS Code插件开发教程（6）颜色主题一览 Color Theme
VS Code插件开发教程（7）树视图 Tree View
VS Code插件开发教程（8） Webview
VS Code插件开发教程（9）构建自定义编辑器 Custom Editor
VS Code插件开发教程（10）编程式语言特性 Programmatic Language Features
VS Code插件开发教程（11）语言服务器入门 Language Server Extension Guide

VS Code插件开发教程（10）编程式语言特性 Programmatic Language Features

概述

特性列表

特性详情

代码诊断

LSP方式

API方式

基础应用

进阶应用

代码补全建议

LSP方式

API方式

基础应用

进阶应用

展示hover

LSP方式

API方式

基础应用

进阶应用

展示函数、方法的帮助信息

LSP方式

API方式

基础应用

展示定义

LSP方式

API方式

基础应用

找到所有的引用

LSP方式

API方式

基础应用

符号高亮

LSP方式

API方式

基础应用

显示当前文档的全部定义

LSP方式

API方式

基础应用

展示文件夹里的所有字符定义

LSP方式

API方式

基础应用

提供可能的错误或报警修复信息

LSP方式

API方式

基础应用

进阶应用、

CodeLens

LSP方式

API方式

基础应用

进阶应用

显示取色器

LSP方式

API方式

基础应用

文档代码格式化

LSP方式

API方式

基础应用

进阶功能

格式化选中的内容

LSP方式

API方式

基础应用

进阶功能

渐进式自动格式化

LSP方式

API方式

基础应用

进阶功能

重命名

LSP方式

API方式

基础应用

进阶应用

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