С понятием «парсинг данных» рано или поздно встречается любой человек, работающий в области разработки. У термина есть и другое название: синтаксический анализ. Говоря простым языком, это процесс преобразования одного формата данных в другой, более читаемый формат.

На более техническом уровне синтаксический анализатор – это программный компонент, который использует входные данные (например, HTML) для создания структурного, удобочитаемого представления этих входных данных.

Анализаторы разбивают входные данные, которые они получают, на такие части, как существительные (объекты), глаголы (методы) и их атрибуты или параметры. Затем они управляются другими программами, компонентами компилятора. Синтаксический анализатор также может проверить, были ли предоставлены все необходимые входные данные.

Как работает парсинг?

Синтаксический анализатор – это программа, являющаяся частью компилятора, а синтаксический анализ – частью процесса компиляции. Парсинг происходит на этапе анализа компиляции.

При синтаксическом анализе код берется из препроцессора, разбивается на более мелкие части и анализируется, чтобы другое программное обеспечение могло его понять. Синтаксический анализатор делает это, создавая структуру данных из входных данных.

В частности, человек пишет код на понятном человеческом языке, таком как C++ или Java, и сохраняет его в виде набора текстовых файлов. Синтаксический анализатор принимает эти текстовые файлы в качестве входных данных и разбивает их, чтобы их можно было перевести на целевую платформу.

Парсеры используются для многих технологий, в том числе:

• Java и другие языки программирования
• HTML и XML
• Язык интерактивных данных и язык определения объектов
• SQL и другие языки баз данных
• Языки моделирования
• Скриптовые языки
• HTTP и другие интернет-протоколы

Этапы синтаксического анализа

Синтаксический анализатор состоит из трех компонентов, каждый из которых обрабатывает разные этапы процесса синтаксического анализа. Три этапа:

1. Лексический анализ

Лексический анализатор или сканер берет код из препроцессора и разбивает его на более мелкие части. Он группирует входной код в последовательности символов, называемые лексемами, каждая из которых соответствует токену. Токены – это единицы грамматики языка программирования, понятные компилятору.

Лексические анализаторы также удаляют из ввода пробельные символы, комментарии и ошибки.

2. Синтаксический анализ

На этом этапе проверяется синтаксическая структура ввода с использованием структуры данных, называемой деревом синтаксического анализа или деревом вывода. Анализатор синтаксиса использует маркеры для построения дерева синтаксического анализа, которое объединяет предопределенную грамматику языка программирования с маркерами входной строки. Синтаксический анализатор сообщает о синтаксической ошибке, если синтаксис неверен.

3. Семантический анализ

Семантический анализ сверяет дерево синтаксического анализа с таблицей символов и определяет, является ли оно семантически непротиворечивым. Этот процесс также известен как контекстно-зависимый анализ. Он включает проверку типов данных, проверку меток и проверку управления потоком.

В некоторых источниках только второй этап называется синтаксическим анализом, поскольку он генерирует дерево синтаксического анализа. Они не учитывают лексический и семантический анализ.

Типы парсеров

Парсер упрощает «понимание» информационного массива компьютерной программой и бывает двух типов:

- дерево зависимостей – такая структура состоит из компонентов, находящихся в иерархических отношениях друг к другу;

- дерево составляющих – в структуре этого типа компоненты находятся в тесной зависимости друг с другом, но без иерархических отношений.

Также результат работы парсера может представлять собой сочетание моделей. Программа действует по одному из двух алгоритмов:

Нисходящий парсинг. Анализ осуществляется от общего к частному, а синтаксическое дерево разрастается вниз.

Восходящий парсинг. Анализ и построение синтаксического дерева осуществляются снизу-вверх.

Выбор конкретного метода парсинга зависит от конечной цели. В любом случае, парсер должен уметь вычленять из общего массива только необходимые данные, а также преобразовывать их в удобный для решения задачи формат.

Создание или покупка парсера?

Когда дело доходит до деловой стороны, можно задать отличный вопрос: «Должна ли моя техническая команда создавать собственный синтаксический анализатор или мы должны просто отдать его на аутсорсинг?»

Как правило, собственный парсер обходится дешевле, нежели готовое решение. Однако ответить на этот вопрос непросто, и при принятии решения о создании или покупке следует принимать во внимание несколько вещей.

Создание

Принятие решения о создании парсера даёт несколько явных преимуществ:

• Парсером может быть что угодно. Он может быть адаптирован для любой требуемой работы (анализа).
• Создание собственного парсера выйдет дешевле.
• Можно контролировать любые решения, которые необходимо принять при обновлении и обслуживании синтаксического анализатора.

Но, как и во всем, всегда есть обратная сторона создания собственного парсера:

• Нужно будет нанять и обучить целую внутреннюю команду для создания парсера.
• Поддержка синтаксического анализатора необходима, а это означает больше внутренних расходов и используемых временных ресурсов.
• Потребуется купить и построить сервер, который будет достаточно быстрым, чтобы анализировать данные с нужной скоростью.
• Необходимо тесно сотрудничать с технической командой, чтобы принимать правильные решения для создания чего-то хорошего, расходуя много времени на планирование и тестирование.

Самостоятельное создание имеет свои преимущества, но требует много ресурсов и времени. Особенно, если нужно разработать сложный парсер для разбора больших объемов. Он потребует большего обслуживания и человеческих ресурсов, а также ценных человеческих ресурсов, потому что для его создания потребуется высококвалифицированная команда разработчиков.

Покупка

Преимущества

• Не нужно будет тратить деньги на человеческие ресурсы, так как все будет сделано за вас, включая обслуживание парсера и серверов.
• Возникающие проблемы будут решаться намного быстрее, поскольку люди, у которых приобретаются инструменты, обладают обширными ноу-хау и знакомы с их технологиями.
• Маловероятно, что синтаксический анализатор выйдет из строя или в целом возникнут какие-либо проблемы, поскольку он будет протестирован и улучшен в соответствии с требованиями рынка.
• Вы значительно сэкономите на человеческих ресурсах и собственном времени, так как решение о том, как создать лучший парсер, будет приниматься аутсорсингом.

Конечно, у покупки парсера есть и несколько минусов:

• Сторонний парсер выйдет немного дороже.
• Не будет полного котроля.

Может показаться, что покупка парсера имеет больше преимуществ. Только есть одна вещь, которая позволит упростить выбор, – необходимо понять, какой именно парсер вам понадобится. Опытный разработчик может сделать простой парсер примерно за неделю. Но если он будет сложным, то на это могут уйти месяцы. А это потраченное время и ресурсы.

Также выбор зависит от того, крупный ли у вас бизнес или небольшой. У первого в наличии много времени и ресурсов для создания и обслуживания синтаксического анализатора. Для второго (малого бизнеса) нужно что-то делать, чтобы иметь возможность расти на рынке.

Синтаксический анализ является фундаментальной концепцией разработки программного обеспечения и теории вычислений. Однако большинство IT-специалистов могут обойтись без глубокого понимания синтаксического анализа, используя платформы с низким кодом, которые позволяют пользователям создавать программы без написания тысяч строк кода.