解释器模式

今天和大家分享的模式是解释器模式。

首先介绍一下解释器模式适合解决哪类问题。

其实，解释器模式需要解决的问题是，如果一种特定类型的问题发生的频率足够高，那么可能就值得将该问题的各个实例表述为一个简单语言的句子。这样就可以构建一个解释器，该解释器通过解释这些句子来解决该问题。

就应用的例子来说，例如正则表达式就是它的一种具体应用，解释器可以为正则表示定义一个文法，如何表示一个特定的正则表达式，以及如何解释这个正则表达式。
解释器模式的类结构图如下。

图中的结构也比较好理解，解释器方法抽象出一个统一的接口(AbstractExpression)，于需要解释的内容(Context)做了解耦，调用时为具体的解释器方法传入内容(Context)从而实现相应的解释功能。

那么解释器模式有什么好处呢？

其实用了解释器模式，就意味着可以很容易地改变和扩展文法，因为该模式使用类来表示文法规则，你可以使用继承来改变或扩展该文法。也比较容易实现文法，因为定义抽象语法树中各个节点的类的实现大体类似，这些类都易于直接编写。

那么除了之前提到的正则表达式这种应用之外，其实用处还是很广的，当然了主要还是对文本的解释。

除了好处，其实解释器模式还是有不足的，解释器模式为文法中的每一条规则至少定义了一个类，因此包含许多规则的文法可能难以管理和维护。建议当文法非常复杂时，使用其他的技术如语法分析程序或编译器生成器来处理。

说了不少，下面用代码简单展示一下解释器模式的具体实现。

实现

注意：本文所有代码均在ARC环境下编译通过。

Context类接口
复制代码 代码如下:
#import <Foundation/Foundation.h>

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

Context类实现
复制代码 代码如下:
#import "Context.h"

@implementation Context
@synthesize Input,Output;
@end

AbstractExpression类接口
复制代码 代码如下:
#import <Foundation/Foundation.h>

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

AbstractExpression类实现
复制代码 代码如下:
#import "AbstractExpression.h"

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

TerminalExpression类接口
复制代码 代码如下:
#import "AbstractExpression.h"

@interface TerminalExpression :AbstractExpression
@end

TerminalExpression类实现
复制代码 代码如下:
#import "TerminalExpression.h"

@implementation TerminalExpression
-(void)Interpret:(Context *)context{
    NSLog(@"终端解释器");
}
@end

NonterminalExpression类接口
复制代码 代码如下:
#import "AbstractExpression.h"

@interface NonterminalExpression:AbstractExpression
@end

NonterminalExpression类实现
复制代码 代码如下:
#import "NonterminalExpression.h"

@implementation NonterminalExpression
-(void)Interpret:(Context *)context{
    NSLog(@"非终端解释器");
}
@end

Main方法调用
复制代码 代码如下:
#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，上面这些代码只是做了简单的展示而已。关键还是要灵活应用啊。

总结
解释器模式属于类的行为型模式，描述了如何为语言定义一个文法，如何在该语言中表示一个句子，以及如何解释这些句子，这里的“语言”是使用规定格式和语法的代码。解释器模式主要用在编译器中，在应用系统开发中很少用到。
优点：
1）容易修改并扩展语法。
2）更容易实现语法。
使用场景：
1）语言的语法比较简单。
2）效率并不是最主要的问题。