通俗易懂设计模式解析——解释器模式
前言
今天我们来讲解释器模式【interpreter pattern】,如何理解这一个模式呢?一个简单的例子、中英文翻译器这个东西的作用是啥呢?将不知道的英文翻译成中文以便于理解、或者把中文翻译成英文来使用。其中目的也就是将语言进行翻译解释方便去理解使用。那么解释器模式呢?也有相似的逻辑、该模式实现了一个表达式接口、该接口解释一个特定的上下文。主要对于一些固定文法构建一个解释句子的解释器。
解释器模式介绍
一、来由
在软件系统中,如果有一些特殊的领域问题较为复杂,疑似的模式不断重复出现。这样使用一般的编程方式会使程序编码极为频繁。在这样的情况下,将这种特定的领域的问题转换表达为某种语法规则的句子。构建一个解释器来解释这样的句子、从而可以达到解决问题的目的。
二、意图
给定一个语言,定义它的文法表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该标识来解释语言中的句子。
三、案例图
四、解释器模式代码示例
看上面的案例图,我们一起看下其中包含的五个部分内容:
抽象表达式:定义解释器接口、约定的操作。其中interpret接口专门用来实现解释器的功能
终结符表达式:实现抽象表达式要求的接口、文法中每一个终结符都有其对应的具体终结表达式。
非终结表达式:文法中每一个规则都需要一个具体的非终结符表达式、一般表示文法中的运算符或者一些关键字。
上下文类:这个角色用来存放终结符对应的具体的位置。
客户端:指使用解释器的客户端。
我们看看这么一个案例,在日常的程序开发中偶尔会遇到中文转阿拉伯数字。对于一些运算需要中文转数字计算。我们看看这一问题如何解决吧:
namespace interpreter_pattern { class interpreterpattern { } /// <summary> /// context: 环境类 /// </summary> public class context { private string _statement; public context(string statement) { this._statement = statement; contextmap.add("一", 1); contextmap.add("二", 2); contextmap.add("三", 3); contextmap.add("四", 4); contextmap.add("五", 5); contextmap.add("六", 6); contextmap.add("七", 7); contextmap.add("八", 8); contextmap.add("九", 9); } public string statement { get { return this._statement; } set { this._statement = value; } } public dictionary<string, int> contextmap = new dictionary<string, int>(); } /// <summary> /// abstractexpression: 抽象表达式 /// </summary> public abstract class abstractexpression { public abstract void interpret(context context); } public class terminalexpression : abstractexpression { public override void interpret(context context) { if (context.statement!=null) { foreach (var key in context.contextmap.keys) { if (context.statement.contains(key)) { context.statement= context.statement.replace(key, context.contextmap[key].tostring());// context.contextmap[key]); } } } //return context; } } public class nonterminalexpression : abstractexpression { public override void interpret(context context) { if (context.statement.contains("加")) { context.statement= context.statement.replace("加","+"); } if (context.statement.contains("减")) { context.statement= context.statement.replace("减", "-"); } if (context.statement.contains("乘")) { context.statement= context.statement.replace("乘", "*"); } if (context.statement.contains("除")) { context.statement= context.statement.replace("除", "/"); } //return context; } } }
namespace interpreter_pattern { class program { static void main(string[] args) { context context = new context("三加八加九减二乘五除三"); abstractexpression abstractexpression = new terminalexpression(); abstractexpression.interpret(context); abstractexpression noabstractexpression = new nonterminalexpression(); noabstractexpression.interpret(context); console.writeline(context.statement); } } }
使用场景及优缺点
一、使用场景
1、可以将一个需要解释执行的语言中的句子表示为一个抽象语法树。
2、一些重复的问题可以使用一种简单的语言进行表达。
3、语言的文法较为简单的时候可以考虑
二、优点
1、可扩展性高、比较灵活。
2、增加了新的解释表达式的方式较为方便。
3、容易实现简单的文法。
三、缺点
1、可利用场景少。
2、对于复制的文法维护较为困难。
3、解释器模式会引起类的膨胀。
总结
到这里我们就看完了解释器模式,其实我们仔细想想正则表达式是不是也有点相似呢?正则表达式也是一个典型的解释器。解释器模式也就是给定一个语言,定义表示和解释器。然后用这个解释器来解释语言中的句子。解释器模式在平常的运用中较少、一般多用于表达式计算或者编译器、sql语句解析等。到这里我们已经介绍完了23种设计模式。我们可以通过这个进行一个整体的回顾。
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