设计模式笔记(16)---解释器模式（行为型）

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。