python-解释器模式

源码地址:https://github.com/weilanhanf/PythonDesignPatterns

说明：

解释器模式在面向对象语言实现的编译器中得到了广泛的应用。但是此模式进适用于建大的文法解释，弊端又多，所以很少有其他方面使用。例如：将“1+2+3-4”等字符串输入到python的console，但是本身python不认识这些字符串，就需要定义的一套文法规则来解释这些字符串，也就是设计一个自定义语言。

解释器模式：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，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。在解释器模式的定义中所指的“语言”是使用规定格式和语法的代码。

解释器模式的结构

解释器模式包含以下4个角色： 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）

实例：

#要开发一个自动识别谱子的吉他模拟器，达到录入谱即可按照谱发声的效果。
# 除了发声设备外（假设已完成），最重要的就是读谱和译谱能力了。
# 分析其需求，整个过程大致上分可以分为两部分：
# 根据规则翻译谱的内容；根据翻译的内容演奏。
# 我们用一个解释器模型来完成这个功能。
class PlayContext():
    play_text = None

class Expression():
    def interpret(self, context):
        if len(context.play_text) == 0:
            return
        else:
            play_segs=context.play_text.split(" ")
            for play_seg in play_segs:
                pos=0
                for ele in play_seg:
                    if ele.isalpha():#检验字符串是否只由字母组成
                        pos+=1
                        continue
                    break
                play_chord = play_seg[0:pos]
                play_value = play_seg[pos:]
                self.execute(play_chord,play_value)
    def execute(self,play_key,play_value):
        pass

class NormGuitar(Expression):
    def execute(self, key, value):
        print("Normal Guitar Playing--Chord:%s Play Tune:%s"%(key,value))

#PlayContext类为谱的内容，这里仅含一个字段，没有方法。
# Expression即表达式，里面仅含两个方法，interpret负责转译谱，execute则负责演奏；NormGuitar类覆写execute，以吉他 的方式演奏。
#业务场景如下：
if __name__=="__main__":
    context = PlayContext()
    context.play_text = "C53231323 Em43231323 F43231323 G63231323"
    guitar=NormGuitar()
    guitar.interpret(context)

打印结果：

Normal Guitar Playing--Chord:C Play Tune:53231323
Normal Guitar Playing--Chord:Em Play Tune:43231323
Normal Guitar Playing--Chord:F Play Tune:43231323
Normal Guitar Playing--Chord:G Play Tune:63231323

模式优点

易于改变和扩展文法 可以方便地实现一个简单的语言 实现文法较为容易（有自动生成工具） 增加新的解释表达式较为方便

模式缺点

对于复杂文法难以维护 执行效率较低

模式适用环境

可以将一个需要解释执行的语言中的句子表示为一棵抽象语法树 一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达 一个语言的文法较为简单 执行效率不是关键问题