解释器设计模式_设计模式_lua解释器交互模式

如果在系统中某一特定类型的问题发生的频率很高，此时可以考虑将这些问题的实例表述为一个语言中的句子，因此可以构建一个解释器，该解释器通过解释这些句子来解决这些问题。

解释器模式描述了如何构成一个简单的语言解释器，主要应用在使用面向对象语言开发的编译器中。

模式定义

解释器模式(Interpreter Pattern) ：定义语言的文法，并且建立一个解释器来解释该语言中的句子，这里的“语言”意思是使用规定格式和语法的代码，它是一种类行为型模式。

Interpreter Pattern: Given a language, define a representation for its grammar along with an interpreter that uses the representation to interpret sentences in the language.

Frequency of use: low

UML图

模式结构

解释器模式包含如下角色：

AbstractExpression: 抽象表达式

TerminalExpression: 终结符表达式

NonterminalExpression: 非终结符表达式

Context: 环境类

Client: 客户类

模式分析

解释器模式描述了如何为简单的语言定义一个文法，如何在该语言中表示一个句子，以及如何解释这些句子。

文法规则实例：

expression ::= value | symbol

symbol ::= expression '+' expression | expression '-' expression

value ::= an integer //一个整数值

在文法规则定义中可以使用一些符号来表示不同的含义，如使用“|”表示或，使用“{”和“}”表示组合，使用“*”表示出现0次或多次等，其中使用频率最高的符号是表示或关系的“|” 。

抽象语法树：

除了使用文法规则来定义一个语言，在解释器模式中还可以通过一种称之为抽象语法树(Abstract Syntax Tree, AST)的图形方式来直观地表示语言的构成，每一棵抽象语法树对应一个语言实例。

抽象语法树描述了如何构成一个复杂的句子，通过对抽象语法树的分析，可以识别出语言中的终结符和非终结符类。

在解释器模式中，每一种终结符和非终结符都有一个具体类与之对应，正因为使用类来表示每一个语法规则，使得系统具有较好的扩展性和灵活性。

模式实例与解析

以中英文翻译系统为例来介绍解释器模式

体系结构

AbstractExpression接口 IExpression.cs

具体的Expression WordExpression.cs

SymbolExpression.cs

Context: 环境类 ChineseEnglishDict.cs

将各部分解释器组合起来进行包装，方便用户调用 Translator.cs

Client：客户类

模式优缺点

解释器模式的优点

易于改变和扩展文法。

易于实现文法。

增加了新的解释表达式的方式。解释器设计模式

解释器模式的缺点

对于复杂文法难以维护。

执行效率较低。

应用场景很有限。

模式适用环境

在以下情况下可以使用解释器模式：

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。解释器设计模式

一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达。

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