解释器模式

解释器模式

解释器模式Interpreter Pattern提供了评估语言的语法或表达式的方式,它属于行为型模式,这种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,解释器模式通常被用在SQL解析、符号处理引擎等。

描述

在软件开发中,会遇到有些问题多次重复出现,而且有一定的相似性和规律性,如果将它们归纳成一种简单的语言,那么这些问题实例将是该语言的一些句子,这样就可以用编译原理中的解释器模式来实现了。解释器模式是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,也就是说,用编译语言的方式来分析应用中的实例。这里提到的文法和句子的概念同编译原理中的描述相同,文法指语言的语法规则,而句子是语言集中的元素。

模式角色

  • 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R1R2就是终结符,对应的解析R1R2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。

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。

实现

function Context() {
    var sum = 0;
    var list = [];
    this.getSum = function() {
        return sum;
    }
    this.setSum = function(_sum) {
        sum = _sum;
    }
    this.add = function(eps) {
        list.push(eps);
    }
    this.getList = function() {
        return list;
    }
}

function PlusExpression() {
    this.interpret = function(context) {
        var sum = context.getSum();
        sum++;
        context.setSum(sum);
    }
}

function MinusExpression() {
    this.interpret = function(context) {
        var sum = context.getSum();
        sum--;
        context.setSum(sum);
    }
}

(function() {
    var context = new Context();
    context.setSum(20);
    //运行加法三次
    context.add(new PlusExpression());
    context.add(new PlusExpression());
    context.add(new PlusExpression());
    //运行减法两次
    context.add(new MinusExpression());
    context.add(new MinusExpression());
    var list = context.getList();
    for (var i = 0; i < list.length; i++) {
        let expression = list[i];
        expression.interpret(context);
    }
    console.log(context.getSum()); // 21
})();

每日一题

https://github.com/WindrunnerMax/EveryDay

参考

http://c.biancheng.net/view/1402.html
https://blog.csdn.net/itpinpai/article/details/51657199
https://www.runoob.com/design-pattern/interpreter-pattern.html
posted @ 2020-11-23 10:52  WindrunnerMax  阅读(22)  评论(0编辑  收藏