解釋器模式

今天和大家分享的模式是解釋器模式。

首先介紹一下解釋器模式適合解決哪類問題。

其實，解釋器模式需要解決的問題是，如果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為一個簡單語言的句子。這樣就可以構建一個解釋器，該解釋器通過解釋這些句子來解決該問題。

就應用的例子來說，例如正則表達式就是它的一種具體應用，解釋器可以為正則表示定義一個文法，如何表示一個特定的正則表達式，以及如何解釋這個正則表達式。
解釋器模式的類結構圖如下。

圖中的結構也比較好理解，解釋器方法抽象出一個統一的接口(AbstractExpression)，於需要解釋的內容(Context)做了解耦，調用時為具體的解釋器方法傳入內容(Context)從而實現相應的解釋功能。

那麼解釋器模式有什麼好處呢？

其實用了解釋器模式，就意味著可以很容易地改變和擴展文法，因為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，因為定義抽象語法樹中各個節點的類的實現大體類似，這些類都易於直接編寫。

那麼除了之前提到的正則表達式這種應用之外，其實用處還是很廣的，當然了主要還是對文本的解釋。

除了好處，其實解釋器模式還是有不足的，解釋器模式為文法中的每一條規則至少定義了一個類，因此包含許多規則的文法可能難以管理和維護。建議當文法非常復雜時，使用其他的技術如語法分析程序或編譯器生成器來處理。

說了不少，下面用代碼簡單展示一下解釋器模式的具體實現。

實現

注意：本文所有代碼均在ARC環境下編譯通過。

Context類接口
復制代碼 代碼如下:
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Context :NSObject
@property NSString *Input;
@property NSString *Output;
@end

Context類實現
復制代碼 代碼如下:
#import "Context.h"

@implementation Context
@synthesize Input,Output;
@end

AbstractExpression類接口
復制代碼 代碼如下:
#import <Foundation/Foundation.h>

@class Context;
@interface AbstractExpression:NSObject
-(void)Interpret:(Context*)context;
@end

AbstractExpression類實現
復制代碼 代碼如下:
#import "AbstractExpression.h"

@implementation AbstractExpression
-(void)Interpret:(Context *)context{
    return;
}
@end

TerminalExpression類接口
復制代碼 代碼如下:
#import "AbstractExpression.h"

@interface TerminalExpression :AbstractExpression
@end

TerminalExpression類實現
復制代碼 代碼如下:
#import "TerminalExpression.h"

@implementation TerminalExpression
-(void)Interpret:(Context *)context{
    NSLog(@"終端解釋器");
}
@end

NonterminalExpression類接口
復制代碼 代碼如下:
#import "AbstractExpression.h"

@interface NonterminalExpression:AbstractExpression
@end

NonterminalExpression類實現
復制代碼 代碼如下:
#import "NonterminalExpression.h"

@implementation NonterminalExpression
-(void)Interpret:(Context *)context{
    NSLog(@"非終端解釋器");
}
@end

Main方法調用
復制代碼 代碼如下:
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Context.h"
#import "TerminalExpression.h"
#import "NonterminalExpression.h"

int main (int argc,const char * argv[])
{
    @autoreleasepool{
        Context *context = [[Contextalloc]init];
        NSMutableArray*list = [[NSMutableArrayalloc]init];
        [list addObject:[[TerminalExpressionalloc]init]];
        [list addObject:[[NonterminalExpressionalloc]init]];
        [list addObject:[[TerminalExpressionalloc]init]];
        [list addObject:[[TerminalExpressionalloc]init]];
        for (AbstractExpression *exp in list) {
            [exp Interpret:context];
        }
    }
    return 0;
}

好啦，上面這些代碼只是做了簡單的展示而已。關鍵還是要靈活應用啊。

總結
解釋器模式屬於類的行為型模式，描述了如何為語言定義一個文法，如何在該語言中表示一個句子，以及如何解釋這些句子，這裡的“語言”是使用規定格式和語法的代碼。解釋器模式主要用在編譯器中，在應用系統開發中很少用到。
優點：
1）容易修改並擴展語法。
2）更容易實現語法。
使用場景：
1）語言的語法比較簡單。
2）效率並不是最主要的問題。