设计模式——解释器模式
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解释器模式
一、基本思想
给分析对象定义一个语言并定义该语言的文法表示再设计一个解析器来解释语言中的句子。
二、应用场景
当对象间存在一对多关系一个对象的状态发生改变会影响其他对象。
当一个抽象模型有两个方面其中一个方面依赖于另一方面时可将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。
实现类似广播机制的功能不需要知道具体收听者只需分发广播系统中感兴趣的对象会自动接收该广播。
多层级嵌套使用形成一种链式触发机制使得事件具备跨域跨越两种观察者类型通知。
三、结构图
抽象表达式Abstract Expression角色定义解释器的接口约定解释器的解释操作主要包含解释方法 interpret()。
终结符表达式Terminal Expression角色是抽象表达式的子类用来实现文法中与终结符相关的操作文法中的每一个终结符都有一个具体终结表达式与之相对应。
非终结符表达式Nonterminal Expression角色也是抽象表达式的子类用来实现文法中与非终结符相关的操作文法中的每条规则都对应于一个非终结符表达式。
环境Context角色通常包含各个解释器需要的数据或是公共的功能一般用来传递被所有解释器共享的数据后面的解释器可以从这里获取这些值。
客户端Client主要任务是将需要分析的句子或表达式转换成使用解释器对象描述的抽象语法树然后调用解释器的解释方法当然也可以通过环境角色间接访问解释器的解释方法。
四、代码
//抽象表达式类
interface AbstractExpression {
public void interpret(String info); //解释方法
}
//终结符表达式类
class TerminalExpression implements AbstractExpression {
public void interpret(String info) {
//对终结符表达式的处理
}
}
//终结符表达式类
class client {
void main() {……..
}
}
//非终结符表达式类
class NonterminalExpression implements AbstractExpression {
private AbstractExpression exp1;
private AbstractExpression exp2;
public void interpret(String info) {
//非对终结符表达式的处理
}
}
//环境类
class Context {
private AbstractExpression exp;
public Context() {
//数据初始化
}
public void operation(String info) {
//调用相关表达式类的解释方法
}
}
五、优缺点
优点
- 扩展性好。由于在解释器模式中使用类来表示语言的文法规则因此可以通过继承等机制来改变或扩展文法。
- 容易实现。在语法树中的每个表达式节点类都是相似的所以实现其文法较为容易。
缺点
- 执行效率较低。解释器模式中通常使用大量的循环和递归调用当要解释的句子较复杂时其运行速度很慢且代码的调试过程也比较麻烦。
- 会引起类膨胀。解释器模式中的每条规则至少需要定义一个类当包含的文法规则很多时类的个数将急剧增加导致系统难以管理与维护。
- 可应用的场景比较少。在软件开发中需要定义语言文法的应用实例非常少所以这种模式很少被使用到。