设计模式 : 解释器模式

解释器模式(interpreter) : 给定一个语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该表示来解释语言中的句子.

解释器模式需要解决的是,如果一种特定类型的问题发生的频率足够高,那么可能就值得将该问题的各个实例表述为一个简单语言中的句子,这样就可以构建一个解释器,该解释器通过解释这些句子来解决该问题.

AbstractExpression(抽象表达式) ,表明一个抽象的操作解释,这个接口为抽象语法树中所有的节点所共享.

abstract class AbstractExpression{
    public abstract void Interpret(Context context);
}

TerminalExpression(终结符表达式) ,实现与文法中的终结符相关联的解释操作,实现抽象表达式中所要求的接口,主要是一个Interpret()方法,文法中每一个终结符都有一个具体终结表达式与之相对应.

class TerminalExpression implements AbstractExpression{
    public void Interpret(Context context){
        System.out.println("终端解释器");
    }
}

NonterminalExpression(终结符表达式) , 为文法中的每一条规则R1,R2,~~Rn都需要一个具体的非终结符表达式类.通过实现抽象表达式的Interpret()方法实现解释操作,解释操作以递归方式调用上面所提到的代表R1,R2~~Rn中各个符号的实例变量.

class NonterminalExpression implements AbstractExpression{
    public void Interpret(Context context){
        System.out.println("非终端解释器");
    }
}

Context,包含解释器之外的全局信息.

class Context{
    private String input;
    public void setInput(String input){
        this.input = input;
    }

    public String getInput(){
        return input;
    }

    private String output;

      public void setOutput(String output){
        this.output = output;
    }

    public String getOutput(){
        return output;
    }
}

客户端代码,构建表示该文法定义的语言中一个特定的句子的抽象语法树.调用解释操作.

Context context = new Context();
IList<AbstractExpression> list = new List<AbstractExpression>();
list.Add(new TerminalExpression());
list.Add(new NonterminalExpression());
list.Add(new TerminalExpression());
list.Add(new TerminalExpression());

foreach(AbstractExpression exp in list){
    exp.Interpret(context);
}

结果显示

终端解释器

非终端解释器

终端解释器

解释器模式好处

当有一个语言需要解释执行,并且你可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树时,可使用解释器模式.

用来解释器模式,就意味着可以很容易地改变和扩展语法,因为该模式使用类来表示文法规则,你可使用继承来改变或拓展该文法,也比较容易实现文法,因为定义抽象语法树中各个节点的类的实现大体类似,这些类都易于直接编写.

解释器模式的不足就是,解释器模式为文法中的每一条规则至少定义了一个类,因此包含许多规则的文法可能难以管理和维护,建议当文法非常复杂时,使用其他的技术如语法分析程序或编译器生成器来处理.

设计模式 : 解释器模式

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