设计模式笔记(16)---解释器模式(行为型)
2010-01-19 22:54
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Gof定义
给定一个语言,定义它的文法的一种表示,并定义一种解释器,这个解释器使用该表示来解释语言中的句 子。动机
在软件构建过程中,如果某一特定领域的问题比较复杂,类似的模式不断重复出现,如果使用普通的编程方式来实现将面临非常频繁的变化。在这种情况下,将特定领域的问题表达为某种语法规则下的句子,然后构建一个解释器来解释这样的句子,从而达到解决问题的目的。下面看下解释器模式的结构图:
基本代码:
/// <summary> /// 上下文信息 /// </summary> public class Context { public string Data { get; set; } } /// <summary> /// 抽象表达式,声明一个抽象的解释操作 /// </summary> public abstract class AbstractExpression { public abstract void Interpret(Context context); } public class TerminalExpression:AbstractExpression { public override void Interpret(Context context) { context.Data += "终端,"; } } public class NonterminalExpression : AbstractExpression { public override void Interpret(Context context) { context.Data += "非终端,"; } } public class App { static void Main(string[] args) { Context context = new Context(); List<AbstractExpression> list = new List<AbstractExpression>(); list.Add(new TerminalExpression()); list.Add(new NonterminalExpression()); list.Add(new TerminalExpression()); foreach (AbstractExpression exp in list) { exp.Interpret(context); } Console.WriteLine(context.Data); } }
接下来看一个实际的应用,功能是数字的转换,如将“五百二十”转换成“520“,首先创建一个Context类用来储存上下文信息,类中有两个属性Statement和Data,分别用来存放汉字的数字和阿拉伯数字。
public class Context { public string Statement { get; set; } public int Data { get; set; } }
抽象的Expression类
/// <summary> /// 抽象表达式类 /// </summary> public abstract class Expression { protected Dictionary<string, int> table = new Dictionary<string, int>(9); public Expression() { table.Add("一", 1); table.Add("二", 2); table.Add("三", 3); table.Add("四", 4); table.Add("五", 5); table.Add("六", 6); table.Add("七", 7); table.Add("八", 8); table.Add("九", 9); } public virtual void Interpret(Context context) { if (context.Statement.Length == 0) { return; } foreach (string key in table.Keys) { int value = table[key]; if (context.Statement.EndsWith(key + GetPostFix())) { context.Data += value * this.Multiplier(); context.Statement = context.Statement.Substring (0, context.Statement.Length - this.GetLength()); } if (context.Statement.EndsWith("零")) { context.Statement = context.Statement.Substring(0, context.Statement.Length-1); } } } public abstract string GetPostFix(); public abstract int Multiplier(); public virtual int GetLength() { return this.GetPostFix().Length + 1; } }
个十百千万的表达式类
public class GeExpression : Expression { public override string GetPostFix() { return string.Empty; } public override int Multiplier() { return 1; } public override int GetLength() { return 1; } } public class ShiExpression : Expression { public override string GetPostFix() { return "十"; } public override int Multiplier() { return 10; } } public class BaiExpression : Expression { public override string GetPostFix() { return "百"; } public override int Multiplier() { return 100; } } public class QianExpression : Expression { public override string GetPostFix() { return "千"; } public override int Multiplier() { return 1000; } } public class WanExpression : Expression { public override string GetPostFix() { return "万"; } public override int Multiplier() { return 10000; } }
客户端调用
class Program { static void Main(string[] args) { string num = "五百二十"; Context context = new Context { Statement=num}; List<Expression> list = new List<Expression>(); list.Add(new GeExpression()); list.Add(new ShiExpression()); list.Add(new BaiExpression()); list.Add(new QianExpression()); list.Add(new WanExpression()); foreach (Expression exp in list) { exp.Interpret(context); } Console.WriteLine("{0}={1}", num, context.Data); } }
运行结果
Interpreter模式的几个要点
Interpreter模式的应用场合是Interpreter模式应用中的难点,只有满足“业务规则频繁变化,且类似的模式不断重复出现,并且容易抽象为语法规则的问题”才适合使用Interpreter模式。使用Interpreter模式来表示文法规则,从而可以使用面向对象技巧来方便地“扩展”文法。
Interpreter模式比较适合简单的文法表示,对于复杂的文法表示,Interperter模式会产生比较大的类层次结构,需要求助于语法分析生成器这样的标准工具。
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