解釋器模式 - 設計模式學習

　　解釋器模式(interpreter)，給定一個語言，定義它的文法的一種表示，並定義一個解釋器，這個解釋器使用該表示來解釋語言中的句子。

　　解釋器模式須要解決的是，若是一種特定類型的問題發生的頻率足夠高，那麼可能就值得將該問題的各個實例表述爲一個簡單語言的句子。這樣就能夠構建一個解釋器，該解釋器經過解釋這些句子來解決該問題。

　　下面給出解釋器模式的結構圖：

　　　　

　　下面給出解釋器模式的基本代碼結構：

namespace ConsoleApplication1
{
    //AbstractExpresstion(抽象表達式)，聲明一個抽象的解釋操做，這個接口爲抽象語法樹中全部的節點所共享
    abstract class AbstractExpression
    {
        public abstract void Interpret(Context context);
    }

    //TerminalExpression(終結符表達式)，實現與文法中的終結符相關聯的解釋操做。實現抽象表達式中所要求的接口，
    //主要是一個interpret()方法。文法中每個終結符都有一個具體終結表達式與之相對應
    class TerminalExpression : AbstractExpression
    {
        public override void Interpret(Context context)
        {
            Console.WriteLine("終端表達式");
        }
    }

    //NonterminalExpression(非終結表達式)，爲文法中的非終結符實現解釋操做。對文法中每一條規則R1，R2...Rn
    //都須要一個具體的非終結符表達式類，經過實現抽象表達式的interpret()方法實現解釋操做。解釋操做以遞歸方式
    //調用上面所提到的表明R一、R2...Rn中各個符號的實例變量
    class NonterminalExpression : AbstractExpression
    {
        public override void Interpret(Context context)
        {
            Console.WriteLine("非終端表達式");
        }
    }

    //Context，包含解釋器以外的一些全局信息
    class Context
    {
        private string input;
        public string Input
        {
            get { return input; }
            set { input = value; }
        }

        private string output;
        public string Output
        {
            get { return output; }
            set { output = value; }
        }
    }
 
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Context context = new Context();
            IList<AbstractExpression> list = new List<AbstractExpression>();
            list.Add(new TerminalExpression());
            list.Add(new NonterminalExpression());
            list.Add(new TerminalExpression());
            list.Add(new TerminalExpression());

            foreach (AbstractExpression exp in list)
            {
                exp.Interpret(context);
            }

            Console.ReadKey();
        }
    }  
}

　　結果以下所示：

　　　　

　　解釋器模式的好處：

　　當有一個語言須要解釋執行，而且你可將該語言中的句子表示爲一個抽象語法樹時，可以使用解釋器模式。

　　用瞭解釋器模式，就意味着能夠很容易地改變和擴展文法，由於該模式使用類來表示文法規則，你可以使用繼承來改變或擴展該文法。也比較容易實現文法，由於定義抽象語法樹中各個節點的類的實現大致相似，這些類都易於直接編寫。

　　解釋器模式的不足：

　　解釋器模式爲文法中的每一條規則至少定義了一個類，所以包含許多規則的文法可能難以管理和維護。建議當文法很是複雜時，使用其餘的技術和語法分析程序或編譯器生成器來處理。

　　下面回到《大話設計模式》裏面的音樂解釋器的實現。

　　

namespace ConsoleApplication1
{
    //演奏內容
    class PlayContext
    {
        //演奏文本
        private string text;
        public string PlayText
        {
            get { return text; }
            set { text = value; }
        }
    }

    //表達式類
    abstract class Expression
    { 
        //解釋器
        public void Interpret(PlayContext context)  //此方法用於將當前的演奏文本第一條命令得到命令字母和其參數值，
        //如O3E0.3，則playKey爲O而playValue爲3
        {
            if (context.PlayText.Length == 0)
            {
                return;
            }
            else
            {
                string playKey = context.PlayText.Substring(0, 1);
                context.PlayText = context.PlayText.Substring(2);
                double playValue = Convert.ToDouble(context.PlayText.Substring(0, context.PlayText.IndexOf(" ")));
                context.PlayText = context.PlayText.Substring(context.PlayText.IndexOf(" ") + 1);   //得到playKey和playValue後將其從演奏文本中移除
                                                                                                    //如 O 3 E 0.5 G 0.5 變爲 E 0.5 G 0.5
                Excute(playKey, playValue);     //抽象方法"執行"，不一樣的文法子類，有不一樣的執行處理
            }
            
        }

        //執行
        public abstract void Excute(string key, double value);
    }

    //音符類
    class Note : Expression
    {
        public override void Excute(string key, double value)
        {
            string node = "";
            switch (key)
            { 
                case "C":
                    node = "1";
                    break;
                case "D":
                    node = "2";
                    break;
                case "E":
                    node = "3";
                    break;
                case "F":
                    node = "4";
                    break;
                case "G":
                    node = "5";
                    break;
                case "A":
                    node = "6";
                    break;
                case "B":
                    node = "7";
                    break;
            }
            Console.Write("{0} ", node);
        }
    }

    //音階類
    class Scale : Expression
    {
        public override void Excute(string key, double value)
        {
            string scale = "";
            switch (Convert.ToInt32(value))
            { 
                case 1:
                    scale = "低音";
                    break;
                case 2:
                    scale = "中音";
                    break;
                case 3:
                    scale = "高音";
                    break;
            }
            Console.Write("{0} ",scale);
        }
    }


    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            PlayContext context = new PlayContext();
            //音樂-上海灘
            Console.WriteLine("上海灘：");
            context.PlayText = "O 2 E 0.5 G 0.5 A 3 E 0.5 G 0.5 D 3 E 0.5 G 0.5 A 0.5 O 3 C 1 O 2 A 0.5 G 1 C 0.5 E 0.5 D 3 ";
            Expression expression = null;
            try
            {
                while (context.PlayText.Length > 0)
                {
                    string str = context.PlayText.Substring(0, 1);
                    switch (str)
                    {
                        case "O":
                            expression = new Scale();   //當首字段爲O時，則表達式實例化爲音階
                            break;
                        case "C":
                        case "D":
                        case "E":
                        case "F":
                        case "G":
                        case "A":
                        case "B":
                        case "P":                       //當首字母是CDEFGAB,以及休止符P時，則實例化爲音符
                            expression = new Note();
                            break;
                    }
                    expression.Interpret(context);
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);
            }

            Console.ReadKey();
        }
    }  
}

　　結果以下圖所示:

　　　　

 

 

分類: 設計模式

 

綠色通道： 好文要頂 關注我 收藏該文 與我聯繫

逆心
關注 - 29
粉絲 - 708

 

 

+加關注

0

0

 

(請您對文章作出評價)

 

« 上一篇： 享元模式 - 設計模式學習
» 下一篇： 訪問者模式 - 設計模式學習