Android设计模式——解释器模式(十一大行为型)

1.解释器模式介绍

        解释器模式(Interpreter Pattern),是十一大行为型设计模式之一。

        解释器模式是一种用的比较少的行为型模式,其提供了一种解释语言得语法或表达式的方式,该模式定义了一个表达式接口,通过该接口解释一个特定的上下文。

2.解释器模式的定义

        给定一个语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,该解释器使用该表示来解释语言中的句子。

3.解释器的使用场景

        1.如果某个简单的语言需要解释执行而且可以将该语言中的语句表示为一个抽象语法树时可以考虑使用解释器模式。

        2.在某些特定的领域出现不断重复的问题时,可以将该领域的问题转化为一种语法规则下的语句,然后构建解释器来解释该语句。

4.UML类图

UML类图

5.角色介绍

AbstractExpression:抽象表达式。

        声明一个抽象的解释操作父类,并定义一个抽象的解释方法,其具体的实现在各个具体的子类解释器中完成。

TerminalExpression:终结符表达式。

        实现文法中与终结符有关的解释操作。文法中每一个终结符都有一个具体的终结表达式与之对应。

NonterminalExpression:非终结符表达式。

        实现文法中与非终结符有关的解释操作。

Context:上下文环境类。

        包含解释器之外的全局信息。

Client:客户类。

        解释表达式,构建抽象语法树,执行具体的解释操作等。

6.模板

抽象表达式(上图)
终结符表达式(上图)
非终结符表达式(上图)
上下文环境类  包含解释器之外的全局信息(上图)

7.例子

抽象的算术运算解释器(上图)
数字解释器(上图)
运算符号抽象解释器(上图)
加法运算抽象解释器(上图)
处理与解释相关的一些业务(上图)

例子分析

        上面的例子中,实现了对加法的解释计算,如果想实现更多的运算法则,如乘除减法等等,只需要创建对应的运算解释器即可。大部分情况下,一条法文对应一个解释器,当然一条法文也可以创建多个解释器,但反过来不行,即一个解释器只能对应一条法文。解释器模式并不包含对抽象语法树的构建,其构建逻辑应由客户根据具体的情况去生成。

8.Android源码中的解释器模式

        Android系统源码很难找到解释器模式的经典实现,但有些地方还是能看到对解释器模式原理的应用。AndroidMainfest.xml应用配置文件,通过PackageParser这个类来读取配置文件,该类对AndroidMainfest.xml中每一个组件标签创建了相应的类用以存储相应的信息。PackageParser为Activiti,Service,Provider,Permission等构件在其内部以内部类的方式创建了对应的类,按照解释器模式的定义,这些类其实都对应AndroidMainfest.xml文件中的一个标签,也就是一条文法,其在对该配置文件解析时充分运用了解释器模式分离实现,解释执行的特性。

9.总结

        解释器模式的优点:最大的优点是其灵活的扩展性,当需要对文法规则进行扩展延伸时,只需要增加相应的非终结符解释器,并在构建抽象语法树时,使用到新增的解释器对象进行具体的解释即可,非常方便。

        解释器模式的缺点:对于每一条文法都可以对应至少一个解释器,其会生成大量的类,导致后期维护困难;对于复杂的文法,构建其抽象语法树会显得异常繁琐,甚至有可能会出现需要构建多棵抽象语法树的情况,因此,对于复杂的文法并不推荐使用解释器模式。

PS:读《Android源码设计模式解析与实战》中的解释器模式之后的一些笔记与感悟。

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