设计模式之解释器模式(16)

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。这种模式被用在 SQL 解析、符号处理引擎等。

介绍

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。

主要解决:对于一些固定文法构建一个解释句子的解释器。

何时使用: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。

如何解决:构建语法树,定义终结符与非终结符。

关键代码:构建环境类,包含解释器之外的一些全局信息,一般是 HashMap。

应用实例:编译器、运算表达式计算。

优点: 1、可扩展性比较好,灵活。 2、增加了新的解释表达式的方式。 3、易于实现简单文法。

缺点: 1、可利用场景比较少。 2、对于复杂的文法比较难维护。 3、解释器模式会引起类膨胀。 4、解释器模式采用递归调用方法。

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、一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达。 3、一个简单语法需要解释的场景。

注意事项:可利用场景比较少,JAVA 中如果碰到可以用 expression4J 代替。

实现

我们将创建一个接口 Expression 和实现了 Expression 接口的实体类。定义作为上下文中主要解释器的 TerminalExpression 类。其他的类 OrExpressionAndExpression 用于创建组合式表达式。

InterpreterPatternDemo,我们的演示类使用 Expression 类创建规则和演示表达式的解析。

解释器模式的 UML 图

步骤 1
创建一个表达式接口。

@protocol PatternProtocol <NSObject>

- (BOOL)interpret:(NSString *)context;

@end

步骤 2
创建实现了上述接口的实体类。

@interface orTerminalExpression : NSObject<PatternProtocol>

@property (nonatomic,strong) TerminalExpression *ter1;
@property (nonatomic,strong) TerminalExpression *ter2;

+ (instancetype)TerminalExpression:(TerminalExpression *)ter1 or:(TerminalExpression *)ter2;
- (BOOL)interpret:(NSString *)context;
@end

@interface andTerminalExpression : NSObject<PatternProtocol>

@property (nonatomic,strong) TerminalExpression *ter1;
@property (nonatomic,strong) TerminalExpression *ter2;

+ (instancetype)TerminalExpression:(TerminalExpression *)ter1 or:(TerminalExpression *)ter2;
- (BOOL)interpret:(NSString *)context;
@end

@implementation orTerminalExpression

+ (instancetype)TerminalExpression:(TerminalExpression *)ter1 or:(TerminalExpression *)ter2{
    orTerminalExpression *ter=[[orTerminalExpression alloc]init];
    ter.ter1 = ter1;
    ter.ter2 = ter2;
    return ter;
}
-(BOOL)interpret:(NSString *)context{
    return [self.ter1 interpret:context] || [self.ter2 interpret:context];
}
@end
@implementation andTerminalExpression

+ (instancetype)TerminalExpression:(TerminalExpression *)ter1 or:(TerminalExpression *)ter2{
    andTerminalExpression *ter=[[andTerminalExpression alloc]init];
    ter.ter1 = ter1;
    ter.ter2 = ter2;
    return ter;
}
-(BOOL)interpret:(NSString *)context{
    return [self.ter1 interpret:context] && [self.ter2 interpret:context];
}
@end

步骤 3
使用 PatternProtocol 类来创建规则,并解析它们。

- (id<PatternProtocol> )getMaleTer{
    TerminalExpression *ter1=[TerminalExpression TerminalExpression:@"Rob"];
    TerminalExpression *ter2=[TerminalExpression TerminalExpression:@"John"];
    return [orTerminalExpression TerminalExpression:ter1 or:ter2];
}
- (id<PatternProtocol> )getMarriedWodn{
    TerminalExpression *ter1=[TerminalExpression TerminalExpression:@"Julie"];
    TerminalExpression *ter2=[TerminalExpression TerminalExpression:@"Married"];
    return [andTerminalExpression TerminalExpression:ter1 or:ter2];
}
- (void)test_pattern{
    id <PatternProtocol> ter =[self getMaleTer];
    id<PatternProtocol> ter2 =[self getMarriedWodn];
    NSLog(@"John is male? %d",[ter interpret:@"John"]);
    NSLog(@"Julie is a married women? ? %d",[ter2 interpret:@"Married Julie"]);

}

步骤 4
执行程序,输出结果:

2019-05-22 15:18:52.205181+0800 test[45012:20686107] John is male? 1
2019-05-22 15:18:54.791629+0800 test[45012:20686107] Julie is a married women? ? 1

参考资料
runoob

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