架構模式——解釋器模式

什麼是架構模式？

根據維基百科中的定義：

架構模式是一個通用的、可重用的解決方案，用於在給定上下文中的軟件體系結構中常常出現的問題。架構模式與軟件設計模式相似，但具備更普遍的範圍。

 

1、模式定義

解釋器模式用於設計一個解釋用專用語言編寫的程序的組件。它主要指定如何評估程序的行數，即以特定的語言編寫的句子或表達式。其基本思想是爲每種語言的符號都有一個分類。

 

2、模式結構

上圖是解釋器模式的UML結構圖

解釋器模式主要包含以下幾個角色：

• AbstractExpression: 抽象表達式。聲明一個抽象的解釋操做，該接口爲抽象語法樹中全部的節點共享。
• TerminalExpression: 終結符表達式。實現與文法中的終結符相關的解釋操做。實現抽象表達式中所要求的方法。文法中每個終結符都有一個具體的終結表達式與之相對應。
• NonterminalExpression: 非終結符表達式。爲文法中的非終結符相關的解釋操做。
• Context: 環境類。包含解釋器以外的一些全局信息。
• Client: 客戶類。

3、代碼實現

class Context {}
abstract class Expression {
    public abstract Object interpreter(Context ctx);
}
class TerminalExpression extends Expression {
    public Object interpreter(Context ctx){
        return null;
    }
}
class NonterminalExpression extends Expression {
    public NonterminalExpression(Expression...expressions){
         
    }
    public Object interpreter(Context ctx){
        return null;
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args){
        String expression = "";
        char[] charArray = expression.toCharArray();
        Context ctx = new Context();
        Stack<Expression> stack = new Stack<Expression>();
        for(int i=0;i<charArray.length;i++){
            //進行語法判斷，遞歸調用
        }
        Expression exp = stack.pop();
        exp.interpreter(ctx);
    }
}

　　文法遞歸的代碼部分須要根據具體的狀況來實現，所以在代碼中沒有體現。抽象表達式是生成語法集合的關鍵，每一個非終結符表達式解釋一個最小的語法單元，而後經過遞歸的方式將這些語法單元組合成完整的文法，這就是解釋器模式。

4、優缺點

　　優勢：高度動態的行爲是可行的。對終端用戶編程性提供好處。提升靈活性，由於替換一個解釋程序很容易。

　　缺點：因爲解釋語言一般比編譯後的語言慢，所以性能多是一個問題。

5、使用場景

• 有一個簡單的語法規則，好比一個sql語句，若是咱們須要根據sql語句進行rm轉換，就可使用解釋器模式來對語句進行解釋。
• 一些重複發生的問題，好比加減乘除四則運算，可是公式每次都不一樣，有時是a+b-c*d，有時是a*b+c-d，等等等等個，公式變幻無窮，可是都是由加減乘除四個非終結符來鏈接的，這時咱們就可使用解釋器模式。

6、模式總結

　　注意事項

　　解釋器模式真的是一個比較少用的模式，由於對它的維護實在是太麻煩了，想象一下，一坨一坨的非終結符解釋器，假如不是事先對文法的規則瞭如指掌，或者是文法特別簡單，則很難讀懂它的邏輯。解釋器模式在實際的系統開發中使用的不多，由於他會引發效率、性能以及維護等問題。

 

一、在解釋器模式中因爲語法是由不少類表示的，因此可擴展性強。

二、雖然解釋器的可擴展性強，可是若是語法規則的數目太大的時候，該模式可能就會變得異常複雜。因此解釋器模式適用於文法較爲簡單的。

三、解釋器模式能夠處理腳本語言和編程語言。經常使用於解決某一特定類型的問題頻繁發生狀況。

 

PS：該博客因爲我理解有限，不少是查找相關資料，望諒解。。。