上一章已经初步介绍了解释器模式
这一章将 通过模式的 适用环境 ,解决方案,解决问题 ,模式应用来进一步介绍解释其模式
模式定义:
解释器模式(Interpreter Pattern) :定义语言的文法,并且建立一个解释器来解释该语言中的句子,这里的“语言”意思是使用规定格式和语法的代码,它是一种类行为型模式。
适用环境:
在以下情况下可以使用解释器模式:
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。
一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达。
文法较为简单。
效率不是关键问题。
一些重复发生的事情包含固定的一系列操作类型,比较适合用解释器模式来实现。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.
模式结构
模式结构
解释器模式包含如下角色:
Abstract Expression: 抽象表达式
Terminal Expression: 终结符表达式
Nonterminal Expression: 非终结符表达式
Context: 环境类
Client: 客户类
模式分析
解释器模式描述了如何为简单的语言定义一个文法,如何在该语言中表示一个句子,以及如何解释这些句子。
解决问题:
比如加减乘除四则运算,但是公式每次都不同,比如可配置,有时是a + b - c x d,有时是a x b + c - d,等等个,公式千变万化,但是都是由加减乘除四个非终结符来连接的,这时我们就可以使用解释器模式。
解决方案:
文法规则
文法规则实例:
expression ::= value | symbol
symbol ::= expression ‘+‘ expression | expression ‘-‘ expression
value ::= an integer //一个整数值
在文法规则定义中可以使用一些符号来表示不同的含义,如使用“|”表示或,使用“{”和“}”表示组合,使用“*”表示出现0次或多次等,其中使用频率最高的符号是表示或关系的“|” 。
抽象语法树:
除了使用文法规则来定义一个语言,在解释器模式中还可以通过一种称之为抽象语法树(Abstract Syntax Tree, AST)的图形方式来直观地表示语言的构成,每一棵抽象语法树对应一个语言实例。
模式分析
抽象语法树描述了如何构成一个复杂的句子,通过对抽象语法树的分析,可以识别出语言中的终结符和非终结符类。
在解释器模式中,每一种终结符和非终结符都有一个具体类与之对应,正因为使用类来表示每一个语法规则,使得系统具有较好的扩展性和灵活性。
模式优缺点
解释器模式的优点
易于改变和扩展文法。
易于实现文法。
增加了新的解释表达式的方式。
解释器模式的缺点
对于复杂文法难以维护。
执行效率较低。
应用场景很有限。
模式应用
(1) 解释器模式在使用面向对象语言实现的编译器中得到了广泛的应用,如Smalltalk语言的编译器。
(2) 目前有一些基于Java抽象语法树的源代码处理工具,如在Eclipse中就提供了Eclipse AST,它是Eclipse JDT的一个重要组成部分,用来表示Java语言的语法结构,用户可以通过扩展其功能,创建自己的文法规则。
(3) 可以使用解释器模式,通过C++、Java、C#等面向对象语言开发简单的编译器,如数学表达式解析器、正则表达式解析器等,用于增强这些语言的功能,使之增加一些新的文法规则,用于解释一些特定类型的语句。
原文地址:https://www.cnblogs.com/du1269038969/p/9096869.html