解释器模式

简介: 解释器模式:解释器模式是类的行为模式。给定一个语言之后,解释器模式可以定义出其文法的一种表示,并同时提供一个解释器。客户端可以使用这个解释器来解释这个语言中的句子。组成模式所涉及到4个角色:抽象表达式(Expression)角色:声明一个所有的具体表达式角色都需要实现的抽象接口。这个接口主要是一个interpret()方法,称做解释操作。终结符表达式(Terminal Expre

解释器模式:

解释器模式是类的行为模式。给定一个语言之后,解释器模式可以定义出其文法的一种表示,并同时提供一个解释器。客户端可以使用这个解释器来解释这个语言中的句子。

组成

模式所涉及到4个角色:
  • 抽象表达式(Expression)角色:声明一个所有的具体表达式角色都需要实现的抽象接口。这个接口主要是一个interpret()方法,称做解释操作。
  • 终结符表达式(Terminal Expression)角色:实现了抽象表达式角色所要求的接口,主要是一个interpret()方法;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。比如有一个简单的公式R=R1+R2,在里面R1和R2就是终结符,对应的解析R1和R2的解释器就是终结符表达式。
  • 非终结符表达式(Nonterminal Expression)角色:文法中的每一条规则都需要一个具体的非终结符表达式,非终结符表达式一般是文法中的运算符或者其他关键字,比如公式R=R1+R2中,“+"就是非终结符,解析“+”的解释器就是一个非终结符表达式。
  • 环境(Context)角色:这个角色的任务一般是用来存放文法中各个终结符所对应的具体值,比如R=R1+R2,我们给R1赋值100,给R2赋值200。这些信息需要存放到环境角色中,很多情况下我们使用Map来充当环境角色就足够了。
UML图

 适用场景:

  • 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,可以使用解释器模式。而当存在以下情况时该模式效果最好
  • 该文法的类层次结构变得庞大而无法管理。此时语法分析程序生成器这样的工具是最好的选择。他们无需构建抽象语法树即可解释表达式,这样可以节省空间而且还可能节省时间。
  • 效率不是一个关键问题,最高效的解释器通常不是通过直接解释语法分析树实现的,而是首先将他们装换成另一种形式,例如,正则表达式通常被装换成状态机,即使在这种情况下,转换器仍可用解释器模式实现,该模式仍是有用的。
代码实现
 class Context
    {
        private int sum;
        public int Sum
        {
            get { return sum; }
            set { sum=value;}
        }
     
    }
   
    /// 解释器抽象类。
   
   abstract class AbstractExpreesion
    {
        public abstract void Interpret(Context context);
       
     
    }
    
    ///   解释器具体实现类
    
    class PlusExpression : AbstractExpreesion
    {
        public override void Interpret(Context context)
        {
            int sum = context.Sum;
            sum++;
            context.Sum = sum;
 
        }
    }
    
    ///   解释器具体实现类。 自减
    
    class MinusExpression : AbstractExpreesion
    {
        public override void Interpret(Context context)
        {
            int sum = context.Sum;
            sum--;
            context.Sum = sum;
 
        }
    }

测试
 class Interpreter{
        static void Main(string[] args){
            Context context = new Context();
            context.Sum = 10;
            List<AbstractExpreesion> list = new List<AbstractExpreesion>();
            //运行加法三次
            list.Add(new PlusExpression());
            list.Add(new PlusExpression());
            list.Add(new PlusExpression());
            //运行减法两次
            list.Add(new MinusExpression());
            list.Add(new MinusExpression());
            for (int i = 0; i < list.Count(); i++)
            {
                AbstractExpreesion expression = list[i];
                expression.Interpret(context);
            }
            Console.WriteLine(context.Sum);
            Console.ReadLine();
        }
    }



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