解释器模式
10种常见的软件体系架构模式分析以及它们的用法、优缺点
10种常见的软件体系架构模式分析以及它们的用法、优缺点有没有想过要设计多大的企业规模系统?在主要的软件开发开始之前,我们必须选择一个合适的体系结构,它将为我们提供所需的功能和质量属性。
因此,在将它们应用到我们的设计之前,我们应该了解不同的体系结构。
根据维基百科中的定义:
架构模式是一个通用的、可重用的解决方案,用于在给定上下文中的软件体系结构中经常出现的问题。
架构模式与软件设计模式类似,但具有更广泛的范围。
在本文中,将简要地解释以下10种常见的体系架构模式,以及它们的用法、优缺点。
一. 分层模式
这种模式也称为多层体系架构模式。
它可以用来构造可以分解为子任务组的程序,每个子任务都处于一个特定的抽象级别。
每个层都为下一个提供更高层次服务。
一般信息系统中最常见的是如下所列的4层。
•表示层(也称为UI层)•应用层(也称为服务层)•业务逻辑层(也称为领域层)•数据访问层(也称为持久化层)
使用场景:•一般的桌面应用程序•电子商务Web应用程序
二. 客户端-服务器模式
这种模式由两部分组成:一个服务器和多个客户端。
服务器组件将为多个客户端组件提供服务。
客户端从服务器请求服务,服务器为这些客户端提供相关服务。
此外,服务器持续侦听客户机请求。
使用场景:•电子邮件,文件共享和银行等在线应用程序
三. 主从设备模式
这种模式由两方组成;主设备和从设备。
主设备组件在相同的从设备组件中分配工作,并计算最终结果,这些结果是由从设备返回的结果。
使用场景:•在数据库复制中,主数据库被认为是权威的来源,并且要与之同步•在计算。
Interpreter模式实现详解
Interpreter模式实现详解Interpreter模式是指通过一种特定的语法规则来实现对某种语言的解释器,进而将该语言转换为人类可读的形式。
跨越不同编程语言和系统的解释器实现,依赖于对Interpreter模式的正确使用。
本文将介绍Interpreter模式的概念和原理,并通过具体实例来实现详解。
一、Interpreter模式概述Interpreter模式也被称为解释器模式,它是指通过一种特定的语法规则来实现对某种语言的解释器,进而将该语言转换为人类可读的形式。
Interpreter模式的本质是对语法树的遍历,一般适用于解释自定义语言或运行时需要改变语法的情况。
二、Interpreter模式原理1.抽象语法树在Interpreter模式中,首先需要对某语言的语法进行定义,即语法规则。
语法规则会被解析成一棵抽象的语法树,该语法树是对语法的逐层抽象。
2.解释器节点在语法树上,每个节点都对应着一个解释器。
节点的左节点和右节点分别表示树中的运算、函数、方法、参数等。
3.解释器解释器负责解释语法树上的节点,将其转化为相应的指令或动作。
三、Interpreter模式示例我们以一个简单的实例来说明Interpreter模式的实现过程:需要解释实现以下语句:if (a > b && c < d) { doSomething(); } else { doSomethingElse(); }上述语句首先需要将其解析为语法树,其中if节点的左子节点为条件表达式节点,右子节点为代码块节点,if节点的左子节点又分别对应两个比较表达式节点和关系运算节点。
我们定义解释器如下:public interface Interpreter {boolean interpret(String context);}1.条件表达式解释器:public class ExpressionInterpreter implements Interpreter {private String expression;public ExpressionInterpreter(String expression) {this.expression = expression;}@Overridepublic boolean interpret(String context) {return context.contains(expression);}}2.比较表达式解释器:public class CompareInterpreter implements Interpreter {private Interpreter leftInterpreter, rightInterpreter;public CompareInterpreter(Interpreter leftInterpreter, Interpreter rightInterpreter) {this.leftInterpreter = leftInterpreter;this.rightInterpreter = rightInterpreter;}@Overridepublic boolean interpret(String context) {return leftInterpreter.interpret(context) && rightInterpreter.interpret(context);}}3.关系运算解释器:public class AndInterpreter implements Interpreter {private Interpreter leftInterpreter, rightInterpreter;public AndInterpreter(Interpreter leftInterpreter, Interpreter rightInterpreter) {this.leftInterpreter = leftInterpreter;this.rightInterpreter = rightInterpreter;}@Overridepublic boolean interpret(String context) {return leftInterpreter.interpret(context) && rightInterpreter.interpret(context);}}4.代码块解释器:public class CodeInterpreter implements Interpreter { private String code;public CodeInterpreter(String code) {this.code = code;}@Overridepublic boolean interpret(String context) {if (context.contains(code)) {System.out.println("执行代码块:" + code); return true;}return false;}}5.测试代码:public class InterpreterTest {public static void main(String[] args) {String context = "abcdefg";Interpreter aInterpreter = new ExpressionInterpreter("a");Interpreter bInterpreter = new ExpressionInterpreter("b");Interpreter cInterpreter = new ExpressionInterpreter("c");Interpreter dInterpreter = new ExpressionInterpreter("d");Interpreter leftInterpreter = newCompareInterpreter(aInterpreter, bInterpreter);Interpreter rightInterpreter = newCompareInterpreter(cInterpreter, dInterpreter);Interpreter ifInterpreter = new AndInterpreter(leftInterpreter, rightInterpreter);Interpreter elseInterpreter = new CodeInterpreter("else");Interpreter thenInterpreter = newCodeInterpreter("doSomething");Interpreter ifCodeInterpreter = new CodeInterpreter("if");Interpreter syntaxTree = new AndInterpreter(new AndInterpreter(ifInterpreter, thenInterpreter),new AndInterpreter(elseInterpreter, ifCodeInterpreter));syntaxTree.interpret(context);}}在解释器中传入条件表达式、代码块等参数后,通过Interpreter模式将语法树解释成相应的操作。
设计模式主要分三个类型
设计模式主要分三个类型:创建型、结构型和行为型。
其中创建型有:一、Singleton,单例模式:保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点二、Abstract Factory,抽象工厂:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无须指定它们的具体类。
三、Factory Method,工厂方法:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,Factory Method使一个类的实例化延迟到了子类。
四、Builder,建造模式:将一个复杂对象的构建与他的表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
五、Prototype,原型模式:用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型来创建新的对象。
行为型有:六、Iterator,迭代器模式:提供一个方法顺序访问一个聚合对象的各个元素,而又不需要暴露该对象的内部表示。
七、Observer,观察者模式:定义对象间一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知自动更新。
八、Template Method,模板方法:定义一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中,TemplateMethod使得子类可以不改变一个算法的结构即可以重定义该算法得某些特定步骤。
九、Command,命令模式:将一个请求封装为一个对象,从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化,对请求排队和记录请求日志,以及支持可撤销的操作。
十、State,状态模式:允许对象在其内部状态改变时改变他的行为。
对象看起来似乎改变了他的类。
十一、Strategy,策略模式:定义一系列的算法,把他们一个个封装起来,并使他们可以互相替换,本模式使得算法可以独立于使用它们的客户。
十二、China of Responsibility,职责链模式:使多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的送发者和接收者之间的耦合关系十三、Mediator,中介者模式:用一个中介对象封装一些列的对象交互。
设计模式Interpreter_解释器模式
Interpreter(解释器模式)Interpreter(解释器模式)属于行为型模式。
意图: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。
任何一门语言,无论是日常语言还是编程语言都有明确的语法,只要有语法就可以用文法描述,并通过语法解释器将字符串的语言结构化。
举例子如果看不懂上面的意图介绍,没有关系,设计模式需要在日常工作里用起来,结合例子可以加深你的理解,下面我准备了三个例子,让你体会什么场景下会用到这种设计模式。
SQL 解释器SQL 是一种描述语言,所以也适用于解释器模式。
不同的 SQL 方言有不同的语法,我们可以根据某种特定的 SQL 方言定制一套适配它的文法表达式,再利用antlr 解析为一颗语法书。
在这个例子中,antlr 就是解释器。
代码编译器程序语言也因为其天然是字符串的原因,和 SQL、日常语言都类似,需要一种模式解析后才能工作。
不同的语言有不同的文法表示,我们只需要一个类似antlr 的通用解释器,通过传入不同的文法表示,返回不同的对象结构。
自然语言处理自然语言处理也是解释器的一种,首先自然语言处理一般只能处理日常语言的子集,因此先定义好支持的范围,再定义一套分词系统与文法表达式,并将分词后的结果传入灌入了此文法表达式的解释器,这样解释器可以返回结构化数据,根据结构化数据再进行分析与加工。
意图解释意图: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。
对于给定的语言,可以是 SQL、代码或自然语言,“定义它的文法的一种表示”即文法可以有多种表示,只需定义一种。
要注意的是,不同文法执行效率会有差异。
“并定义一个解释器”,这个解释器就是类似 antlr 的东西,传给它一个文法表达式,就可以解析句子了。
即:解释器(语言, 文法) = 抽象语法树。
我们可以直接把文法定义耦合到解释器里,但这样做会导致语法复杂时,解释器难以维护。
设计模式.解释器模式(Interpreter
维护文法规则
随着业务需求的变化,可能需要调整或扩展 文法规则,因此需要对解释器进行相应的维 护和更新。
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与访问者模式比较
访问者模式可以在不修改已有 类的情况下增加新的操作,而 解释器模式则关注于如何解析 和执行特定的语言或脚本。两 者都涉及对对象结构的操作, 但关注点不同。
解释器模式在软件开发中应
06
用实践
需求分析阶段应用
01
确定语言文法
在需求分析阶段,通过对业务领域进行深入分析, 可以明确需要解释的语言的文法规则。
的代码,符合开闭原则。
灵活性高
解释器模式可以动态地改变解释逻辑, 从而灵活地处理各种复杂的语言或脚
本。
缺点与不足
性能问题
01
解释器模式通常比编译执行的语言慢,因为解释器需要动态解
析和执行代码。
错误处理困难
02
由于解释器模式通常涉及动态执行代码,因此错误处理和调试
可能更加困难。
语法复杂度高
03
对于复杂的语法结构,解释器模式可能需要实现复杂的解析逻
03
设计模式使代码编制真正工程化,是软件工程的基石脉络。
解释器模式定义
解释器模式(Interpreter Pattern)是一种行为 设计模式,它提供了一种解释语言的语法或表达 式的方式,并定义了一个解释器接口,用于解释 这些语法或表达式。
解释器模式通常用于实现一个简单的语言解释器 或编译器,或者用于解析和执行复杂的数学表达 式等。
解释器模式使得规则引擎具有高度的灵活性和可扩展性。业务规则可以独立于应用程序进行修改和扩展, 而无需修改应用程序代码。
(完整版)构建模式
一:一个设计良好的通用模式往往是这个工程领域技术成熟的标志.1、管道过滤模式1)概述:每个功能模块都有一组输入和输出;功能模块对输入数据流进行增量计算得到输出数据流.功能模块称作过滤器filter;功能模块间的连接可看作输入、输出数据流之间的通路,称作管道。
2)特征:过滤器的相对独立性,即过滤器独立完成自身功能,相互之间无需进行状态交互。
整个管道过滤网络的最终输出和网络中各过滤器执行操作的顺序无关。
3)优点:(1)设计者可以将整个系统的输入、输出特性简单的理解为各个过滤器功能的合成;(2)管道过滤模式支持功能模块的复用;(3)管道过滤模式的系统具有较强的可维护性和可扩展性;(4)支持一些特定的分析,如吞吐量计算和死锁检测等;(5)管道过滤模式具有并发性。
4)不足:(1)管道过滤模式往往导致系统处理过程的成批操作;(2)设计者也许不得不花费精力协调两个相对独立但又存在某种关系的数据流;(3)根据实际设计的要求,设计者也需要对数据传输进行特定的处理,导致过滤器必须对输入、输出管道中的数据流进行解析或反解析,增加了过滤器具体实现的复杂性.5)管道过滤模式的实例:数字通信系统2、面向对象模式1)概述:面向对象模式集数据抽象、类继承为一体,使软件工程公认的模块化、信息隐藏、抽象、重用性等原则在面向对象模式下得以充分体现。
追求问题空间和软件系统空间的一致性。
基于面向对象模式构建系统,首先要确定求解问题中有哪些对象,构造适当的类以反映各种不同的对象,通过对象间传递消息和类的继承机制,协同完成对问题的求解.2)优点:(1)高度模块性;(2)封装功能;(3)代码共享;(4)灵活性;(5)易维护性;(6)可扩充性。
3)不足:在于如果一个对象需要调用另一个对象,它就必须知道那个对象的标识(对象名或其它标识符),这样就无形之中增强了对象之间的依赖关系。
4)实例ODS开放式分布系统 Open Distributed System构件:是一个封装了设计和实现的功能单元,它向外界提供接口,多个构件接口互连可以形成一个完整的系统。
设计模式.解释器模式(Interpreter)
支持多种语言和平台
未来解释器模式可能会支持多种编程 语言和平台,使得开发人员可以更加 方便地使用该模式进行开发。
拓展应用领域
目前解释器模式主要应用于编译器、 表达式求值等领域,未来可能会有更 多的应用领域出现,拓展该模式的应 用范围。
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策略模式是一种行为设计模式,它使你能在运行时改变对象的行为。
策略模式结构
策略模式通常包括上下文(Context)、策略接口(Strategy)和 各种具体策略实现(Concrete Strategy)。
策略模式适用场景
当需要在运行时动态改变对象的行为,或者算法有多种实现,并且 希望客户端能够独立于算法变化时,可以使用策略模式。
构建环境类并执行解释操作
环境类
定义一个环境类,用于存储解释器执行 过程中的状态信息,如变量值、函数调 用栈等。
VS
解释操作
在环境类中实现解释操作的方法,该方法 接收一个抽象表达式类的实例作为参数, 根据语法树的结构递归调用表达式类的解 释方法,完成语言的解释执行。
04
解释器模式应用案例
编程语言解释器
两种模式结构异同点
01
相同点
02
两者都是行为设计模式,关注对象之间的通信和职责分配。
两者都提供了对行为的抽象,使得具体实现可以独立于使用它
03
的客户端代码。
两种模式结构异同点
不同点
01
输标02入题
解释器模式专注于为语言创建解释器,通常用于解析 和执行特定领域的语言或表达式。而策略模式则关注 于在运行时动态改变对象的行为。
环境类
01
包含了解释器之外的一些全局信息
02
通常,环境类会存储一些状态信息,比如变量的值、函数的 定义等
设计模式中英文对照
设计模式中英文对照简单工厂模式(Simple Factory Pattern)1)工厂方法模式(Factory Method Pattern)2)抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)3)建造者模式(Builder Pattern)4)原型模式(Prototype Pattern)5)单例模式(Singleton Pattern)6)适配器模式(Adapter Pattern)7)桥梁模式(Bridge Pattern)桥接模式8)组合模式(Composite Pattern)9)装饰模式(Decorator Pattern)10)门面模式(Facade Pattern)外观模式11)享元模式(Flyweight Pattern)12)代理模式(Proxy pattern)13)责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)14)命令模式(Command Pattern)15)解释器模式(Interpreter Pattern)16)迭代器模式(Iterator Pattern)17)中介者模式(Mediator Pattern)18)备忘录模式(Memento Pattern)19)观察者模式(Observer Pattern)20)状态模式(State Pattern)21)策略模式(Strategy Pattern)22)模板方法模式(Template Method Pattern)23)访问者模式(Visitor Pattern)THANKS !!!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习课件等等打造全网一站式需求欢迎您的下载,资料仅供参考24)。
解释器模式和策略模式的比较
解释器模式和策略模式的比较解释器模式和策略模式都是常见的设计模式,虽然它们有着不同的应用场景和适用范围,但其实都是基于对象和面向接口的设计思想。
本文将从两个方面来比较这两种模式的差异和使用情况,希望对读者有所启发。
一、解释器模式解释器模式是一个行为型模式,它通过定义语言文法来解释相应的操作,主要用于解决一些相似或重复的问题,如关系型数据库查询。
该模式用于将一个复杂的操作解释为一组简单的操作,并将其封装在一个对象中,以使用不同的参数或上下文来执行解释。
解释器模式的结构包括三个部分:抽象表达式、终结符表达式、非终结符表达式。
其中,抽象表达式定义接口,终结符表达式实现该接口,而非终结符表达式组合终结符和非终结符来实现更复杂的操作。
优点:解释器模式可以非常方便地扩展和改变文法规则,只需要增加相应的终结符和非终结符即可。
同时,由于解释器模式将语法规则的解析和执行分离处理,可以提高代码的可维护性和可读性。
缺点:解释器模式需要解析和编译文法规则,且这个过程需要消耗大量的时间和资源。
此外,由于解释器模式需要对文法规则进行频繁的修改和改变,因此对规则的理解和掌握程度也需要相对较高。
二、策略模式策略模式是一个行为型模式,它通过定义一系列算法或行为来实现相同的操作或目标。
该模式将算法或行为封装在一个对象中,并且可以根据需要动态地改变或添加这些算法。
策略模式的结构包括三个部分:抽象策略、具体策略、环境。
其中,抽象策略定义接口,具体策略实现该接口,而环境则用于调用相应的策略。
优点:策略模式具有很高的灵活性和扩展性,可以根据需要随时添加、修改、删除各种不同的策略,并且不会对其他代码产生影响。
此外,策略模式将每种策略都封装在一个对象中,使得代码更加清晰和易于维护。
缺点:策略模式需要客户端程序员了解每种策略的实现和使用方式,如果不够熟悉可能会导致应用不佳。
同时,策略模式的实现需要对每种策略进行详细的设计和开发,因此代码量相对较大。
25种设计模式
1.抽象工厂(Abstract Factory)模式意图:为特定的客户(或情况)提供特定系列的对象。
2.类的适配器(Adapter)模式意图:将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。
3.对象的适配器(Adapter)模式意图:将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。
4.桥梁(Bridge)/柄体(Handle and Body)模式意图:将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。
5.建造(Builder)模式意图:将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
6.复合(Composite)模式意图:将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。
C o m p o s i t e 使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
7.装饰(Decorator)模式意图:动态地给一个对象添加一些额外的职责。
就增加功能来说,D e c o r a t o r 模式相比生成子类更为灵活。
8.责任链(Chain of Responsibility)模式意图:使多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。
将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有一个对象处理它为止。
9.命令(Command)模式意图:将一个请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请求对客户进行参数化;对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤消的操作。
11.门面(Facade)模式意图:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,此模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。
12.工厂方法(Factory Method)/虚拟构造子(virtual Constructor)/多态性工厂(Polymorphic Factory)模式意图:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。
13.享元(Flyweight)模式意图:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
解释器模式的原理和应用示例
解释器模式的原理和应用示例在软件开发中,解释器模式是一种非常重要的设计模式,它可以将一种语言或表达式解析、分析和执行,从而实现代码的自动化运行。
本文将介绍解释器模式的原理和应用示例,以便读者更好地理解和掌握这个设计模式。
一、原理在解释器模式中,有两类角色:抽象表达式和具体表达式。
抽象表达式是所有具体表达式的公共接口,它规定了具体表达式必须实现的操作方法,如解释(interpret)方法。
具体表达式则是不同类型的表达式,它们通过实现抽象表达式接口中的方法来实现具体的解释功能。
在解释器模式中,解释器对象负责将文本或语言解析为语法树,在此过程中,它调用具体表达式对象来解释表达式。
因此,在解释器模式中,解释器对象充当了语言解析器和代码执行器的角色。
通常,在解释器模式中,解析和执行的过程是相互依存的,这意味着解析和执行的代码必须写在同一个类里面。
因此,解释器模式在一些编程语言中被广泛使用,如JavaScript、Ruby和Python等。
二、应用示例为了更好地理解解释器模式的应用,下面我们将通过一个简单的示例来说明:假设你是一个数据分析师,在日常工作中需要对数据进行分类和统计。
为了更好地处理数据,你决定使用解释器模式来编写一个统计脚本。
在这个脚本中,你定义了两个基本的表达式类型:数字表达式和操作符表达式。
数字表达式可以表示一个整数或浮点数,操作符表达式可以表示加减乘除四种二元运算。
为了实现这个脚本,你可以先定义一个抽象表达式类,它包含一个解释方法用于解释表达式:```pythonclass Expression:def interpret(self):pass```然后,你可以定义两个具体表达式类:数字表达式和操作符表达式,它们分别用于表示数字和操作符:```pythonclass NumberExpression(Expression):def __init__(self, value):self.__value = valuedef interpret(self):return self.__valueclass OperatorExpression(Expression):def __init__(self, operator, left, right):self.__operator = operatorself.__left = leftself.__right = rightdef interpret(self):if self.__operator == "+":return self.__left.interpret() + self.__right.interpret()elif self.__operator == "-":return self.__left.interpret() - self.__right.interpret()elif self.__operator == "*":return self.__left.interpret() * self.__right.interpret()elif self.__operator == "/":return self.__left.interpret() / self.__right.interpret()```最后,你可以编写一个解释器类,用于将数据转换为语法树并执行:```pythonclass Interpreter:@staticmethoddef parse(text):tokens = text.split()stack = []for token in tokens:if token.isdigit():stack.append(NumberExpression(int(token)))elif token in ["+", "-", "*", "/"]:right = stack.pop()left = stack.pop()stack.append(OperatorExpression(token, left, right)) else:raise ValueError("Unknown token: " + token)return stack.pop().interpret()```在这个脚本中,你可以使用解释器类将输入的文本转换为语法树,然后通过解释器对象执行:```pythontext = "3 + 4 * 5 - 6 / 2"result = Interpreter.parse(text)print(result) # 19.0```在上面的示例中,我们使用解释器模式来实现了一个简单的数据统计脚本。
第17章解释器模式(INTERPRETER)
case '-': left = stack.pop(); right = new VarExpression(String.valueOf(charArray[++i])); stack.push(new SubExpression(left, right)); break; default: // 公式中的变量 stack.push(new VarExpression(String.valueOf(charArray[i]))); }
{
public void interpret(Context context) { System.out.println("PlusExpression ++"); String input = context.getInput(); int parsedResult = Integer.parseInt(input); parsedResult ++; context.setInput(String.valueOf(parsedResult)); context.setOutput(parsedResult); }
//抽象表达式,声明了一个抽象的解释 操作,这个接口为 抽象语法树中的所有节点所共享
abstract class AbstractExpression { public abstract void Interpret(Context context); }
class PlusExpression extends AbstractExpression
让一个表达式a经过PlusExpression解释器处理后使该表达式 +1,经过MinusExpression解释器处理后使该表达式-1。 //包含解释器之外的一些全局信息 class Context { private String input; private int output; public Context (String input) { this. input = input; } public String getInput() { return input; } public void setInput(String input) { this.input = input; } public int getOutput() { return output; } public void setOutput(int output) { this.output = output; } }
23种设计模式的经典运用
23种设计模式的经典运用介绍设计模式是解决软件设计中常见问题的可重复使用的解决方案。
本文将介绍23种经典的设计模式,并给出它们在实际开发中的应用示例。
通过学习这些设计模式,您将增加对软件设计的理解,并能够更好地解决问题。
创建型设计模式1.工厂方法模式(F a c t o r y M e t h o d)工厂方法模式通过定义一个创建对象的接口,但由子类决定实例化具体类。
这种方法可以延迟实例化过程,具有更高的灵活性和可扩展性。
应用场景:-在一个系统中,希望客户端与具体类的实例化解耦。
-希望通过增加具体类的扩展来增加系统的灵活性。
2.抽象工厂模式(A b s t r a c t F a c t o r y)抽象工厂模式提供一个接口,用于创建相关或依赖对象组。
这种模式将对象的实例化推迟到子类中,从而实现了解耦。
应用场景:-当一个系统独立于其产品的创建、组合和表示时。
-当需要一个系列的相互依赖的对象而无需指定其具体类时。
3.单例模式(S i n gl e t o n)单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
这种模式常用于控制对资源的访问,例如数据库连接或日志文件。
应用场景:-当需要一个类的唯一实例,并且该实例需要被多个客户端共享时。
-当需要限制系统中特定类的实例数量时。
4.原型模式(P r o to t y p e)原型模式通过复制现有对象来创建新对象。
这种模式对于创建需要消耗大量资源的对象非常有用,可以通过克隆现有对象来提高性能。
应用场景:-当一个系统的某些对象的创建比较昂贵时。
-当需要避免构造函数调用,而直接通过复制现有对象来创建新对象时。
5.建造者模式(B ui l d e r)建造者模式将一个复杂对象的构建过程与其表现分离,使得相同的构建过程可以创建不同的表现。
应用场景:-当想要构建一些复杂对象时,如生成器。
-当需要创建对象的过程具有多个步骤,并且每个步骤都可以按需选择或省略时。
结构型设计模式6.适配器模式(A da p t e r)适配器模式将一个类的接口转换为客户端所期望的另一个接口。
软件工程的23种模式
9、装饰模式:装饰模式以对客户端透明的方式扩展对象的功能,
是继承关系的一个替代方案,提供比继承更多的灵活性。
动态给一个对象增加功能,这些功能可以再动态的撤消。
增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能。
享元模式以共享的方式高效的支持大量的细粒度对象。
享元模式能做到共享的关键是区分内蕴状态和外蕴状态。
内蕴状态存储在享元内部,不会随环境的改变而有所不同。
外蕴状态是随环境的改变而改变的。外蕴状态不能影响内蕴状态,它们是相互独立的。
将可以共享的状态和不可以共享的状态从常规类中区分开来,
将不可以共享的状态从类里剔除出去。
当使用访问者模式时,要将尽可能多的对象浏览逻辑放在访问者类中,而不是放到它的子类中。
访问者模式可以跨过几个类的等级结构访问属于不同的等级结构的成员类。
每一个命令对象都有一个解释方法,代表对命令对象的解释。
命令对象的等级结构中的对象的任何排列组合都是一个语言。
16、迭代子模式:迭代子模式可以顺序访问一个聚集中的元素而不必暴露聚集的内部表象。
多个对象聚在一起形成的总体称之为聚集,聚集对象是能够包容一组对象的容器对象。
迭代子模式将迭代逻辑封装到一个独立的子对象中,从而与聚集本身隔开。
1、工厂模式:客户类和工厂类分开。
消费者任何时候需要某种产品,只需向工厂请求即可。消费者无须修改就可以接纳新产品。
缺点是当产品修改时,工厂类也要做相应的修改。如:如何创建及如何向客户端提供。
2、建造模式:将产品的内部表象和产品的生成过程分割开来,
从而使一个建造过程生成具有不同的内部表象的产品对象。
interpreter设计模式-解释器模式
应用举例
问题描述:制作一个可供用户自行谱曲的应用。第一步, 识别乐谱;后续几步可接发声API实现,此处不详细展开;
应用举例
问题实现:类结构图如下
谢种语言,定义他的文法的一种表示,并定义一 个解释器,该解释器使用该表示来解释语言中句子。
适用场景
适用性: 当有一个语言需要 解释执行,并且你可将 该语言中的句子表示为 一个抽象语法树时,可 使用解释器模式。 (1)有一个简单的语法 规则,对于复杂文法, 文法的类层次变得庞大 而无法管理。 (2)效率不是一个关键 问题,最高效的解释器 通常不是通过直接解释 语法分析树实现的,而 是抓暖床另一种形式, 例如转换成状态机。
解释器模式
目录
1. 产生背景 2. 定义及结构 3. 优势劣势 4. 应用举例
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背景
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,该解释器通过解释该句子来 解释该问题。
频繁出现的特定问题: (1)四则运算 a+b; a+b-c+d; a+b-c+d*e-f/g; (2)正则表达式 匹配Email; 匹配电话号码; (3)乐谱……
优缺点
优点: (1)易于改变和扩展文法,因为该模式使用类来表示文法规 则,可使用继承来改变或扩展该文法。 (2)也易于实现文法,定义抽象语法树中各个节点的类的实 现大体类似。 缺点: (1) 复杂的文法难以维护,解释器模式为文法中的每一个规 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。当文法非常复杂时,其他的技术如语法分析 程序或编译器生成器更为合适。
23种设计模式总结
23种设计模式总结设计模式是一种解决反复出现的设计问题的方案,它们被广泛应用于软件设计和架构中。
在这里,我们列举了23种常用的设计模式,分别属于创建型、结构型和行为型模式。
一、创建型模式1. 工厂方法模式(Factory Method Pattern)定义一个创建对象的接口,但让子类决定实例化哪个类。
工厂方法模式是让类来进行对象的创建,而不是由你的代码直接new 出来。
2. 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)提供一个接口,用于创建一系列相关或相互依赖的对象。
3. 单例模式(Singleton Pattern)确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
4. 建造者模式(Builder Pattern)将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
5. 原型模式(Prototype Pattern)用原型实例指定创建对象的种类,并通过拷贝这些原型创建新的对象。
二、结构型模式6. 适配器模式(Adapter Pattern)将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。
适配器模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以在一起工作。
7. 桥接模式(Bridge Pattern)将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。
8. 组合模式(Composite Pattern)将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
9. 装饰器模式(Decorator Pattern)动态地给一个对象添加一些额外的职责,就增加功能来说,装饰器比生成子类更为灵活。
10. 外观模式(Facade Pattern)为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,此模式定义了一个高层接口,使得这一子系统更加容易使用。
11. 享元模式(Flyweight Pattern)运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
C#的23种设计模式简要介绍
先制定一个顶级逻辑框架,而将逻辑的细节留给具体的子类去实现。
23、VISITOR—访问者模式:访问者模式的目的是封装一些施加于某种数据结构元素之上的操作。
一旦这些操作需要修改的话,接受这个操作的数据结构可以保持不变。访问者模式适用于数据结构相对未定的系统,
合成模式就是一个处理对象的树结构的模式。合成模式把部分与整体的关系用树结构表示出来。
合成模式使得客户端把一个个单独的成分对象和由他们复合而成的合成对象同等看待。
9、DECORATOR—装饰模式:装饰模式以对客户端透明的方式扩展对象的功能,是继承关系的一个替代方案,
提供比继承更多的灵活性。动态给一个对象增加功能,这些功能可以再动态的撤消。增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能。
命令对象的等级结构中的对象的任何排列组合都是一个语言。
16、ITERATOR—迭代子模式:迭代子模式可以顺序访问一个聚集中的元素而不必暴露聚集的内部表象。
多个对象聚在一起形成的总体称之为聚集,聚集对象是能够包容一组对象的容器对象。
迭代子模式将迭代逻辑封装到一个独立的子对象中,从而与聚集本身隔开。迭代子模式简化了聚集的界面
命令模式把发出命令的责任和执行命令的责任分割开,委派给不同的对象。
命令模式允许请求的一方和发送的一方独立开来,使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口,更不必知道请求是怎么被接收,
以及操作是否执行,何时被执行以及是怎么被执行的。系统支持命令的撤消。
15、INTERPRETER—解释器模式:给定一个语言后,解释器模式可以定义出其文法的一种表示,并同时提供一个解释器。
Interpreter(解释器)模式
设计模式----Interpreter(解释器)模式GOF: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。
现在的大大小小(以应用面的宽广来说)编程语言不下几百种。
Interpreter模式描述了一个语言解释器是如何构成的,在实际应用中我们可能很少去构造一个语言的文法。
因为现有的也学不好啊。
考虑再三,我觉定不深入研究了。
以后有时间再补上,有机会了再深入研究。
为了设计模式学习的完整,还是写了这片文章。
一、引子其实没有什么好的例子引入解释器模式,因为它描述了如何构成一个简单的语言解释器,主要应用在使用面向对象语言开发编译器中;在实际应用中,我们可能很少碰到去构造一个语言的文法的情况。
虽然你几乎用不到这个模式,但是看一看还是能受到一定的启发的。
二、定义与结构解释器模式的定义如下:定义语言的文法,并且建立一个解释器来解释该语言中的句子。
它属于类的行为模式。
这里的语言意思是使用规定格式和语法的代码。
在GOF的书中指出: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中的句子。
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。
而且当文法简单、效率不是关键问题的时候效果最好。
呵呵,这也就是解释器模式应用的环境了。
页脚内容1让我们来看看神秘的解释器模式是由什么来组成的吧。
1) 抽象表达式角色:声明一个抽象的解释操作,这个接口为所有具体表达式角色(抽象语法树中的节点)都要实现的。
什么叫做抽象语法树呢?《java与模式》中给的解释为:抽象语法树的每一个节点都代表一个语句,而在每个节点上都可以执行解释方法。
这个解释方法的执行就代表这个语句被解释。
由于每一个语句都代表这个语句被解释。
由于每一个语句都代表一个常见的问题的实例,因此每一个节点上的解释操作都代表对一个问题实例的解答。
2) 终结符表达式角色:具体表达式。
a) 实现与文法中的终结符相关联的解释操作b) 而且句子中的每个终结符需要该类的一个实例与之对应3) 非终结符表达式角色:具体表达式。
面试常问的设计模式
面试常问的设计模式设计模式是软件开发中常用的方法之一,它是解决一类常见问题的结构化思维方式。
在面试中,设计模式也是经常被问到的话题,因为设计模式能够展示开发者的代码规范性、设计能力和解决问题的能力。
在本文中,将详细介绍面试中常问的设计模式。
1. 工厂模式工厂模式是一种创建型设计模式。
其目的是定义一个接口或抽象类,并由其实现类创建对象。
通过使用工厂模式,我们不需要依赖于具体的实现类,而是通过工厂方法获取实例对象。
面试中经常问的问题:- 请问你对于工厂模式的理解是什么? - 在如何根据参数来创建对应的对象中,你会采用哪种实现方式?2. 适配器模式适配器模式是一种结构型模式,它允许不兼容的对象之间进行协作。
适配器通过将一个对象的接口转换成期望的接口来达到这个目的。
面试中经常问的问题:- 你了解适配器模式吗? - 请问对于适配器模式在实际中的应用场景有哪些?3. 单例模式单例模式是一种创建型模式,它确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点来访问该实例。
面试中经常问的问题:- 请问你对于单例模式的理解是什么? - 如何设计一个线程安全的单例模式?4. 装饰器模式装饰器模式是一种结构模式,在不更改对象接口的情况下,就能动态地给对象增加行为。
面试中经常问的问题:- 请问你对于装饰器模式了解多少? - 如何应用装饰器模式来设计稳健的代码?5. 观察者模式观察者模式是一种行为型模式,它描述了对象之间的一对多依赖关系。
当一个对象状态发生改变时,它的所有依赖者都会收到通知并自动刷新。
面试中经常问的问题:- 请问你对于观察者模式的理解是什么? - 如何避免观察者模式中产生的循环依赖问题?6. 建造者模式建造者模式是一种创建型模式。
将一个复杂对象的构建与表示分离开来,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
面试中经常问的问题:- 请问你对于建造者模式的理解是什么? - 如何应用建造者模式,来设计容易维护的代码?7. 解释器模式解释器模式是一种行为型模式。
27.设计模式.解释器模式(Interpreter)
NumExpression和 OpExpression 继承了该抽象类。
Expression
NumExpression
OpExpression
武汉科技大学
问题(Problem)
abstract class Expression { abstract public double Interpreter(Syntax root); } class NumExpression : Expression { private double _value; public NumExpression(double value) { this._value = value; } public double Value { get { return this._value; } } public override double Interpreter(Syntax root) { return ((NumExpression)(root.Expression)).Value; }
武汉科技大学
问题(Problem)
class Interpreter { private Expressionizer Expressionizer = new Expressionizer(); public SyntaxTree Eval(String expr) { Expression[] Expressions = Expressionizer.Parse(expr); SyntaxTree astree = new SyntaxTree(); foreach (Expression Expression in Expressions) { astree.Append(Expression); } return astree;
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解释器模式属于行为型模式,其意图是给定一个语言,定义它的文法表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该标识来解释语言中的句子。
如果一种特定类型的问题发生的频率足够高,那么就可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。
解释器模式使用类来表达每一条文法规则,在规则右边的符号是这些类的实例变量。
适用性:当有一个语言需要解释执行,并且你可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树,可以使用解释器模式。
而当存在以下情况时该模式效果最好●∙∙∙∙∙∙∙∙ 该文法的类层次结构变得庞大而无法管理。
此时语法分析程序生成器这样的工具是最好的选择。
他们无需构建抽象语法树即可解释表达式,这样可以节省空间而且还可能节省时间。
●∙∙∙∙∙∙∙∙ 效率不是一个关键问题,最高效的解释器通常不是通过直接解释语法分析树实现的,而是首先将他们装换成另一种形式,例如,正则表达式通常被装换成状态机,即使在这种情况下,转换器仍可用解释器模式实现,该模式仍是有用的。
一、引子其实没有什么好的例子引入解释器模式,因为它描述了如何构成一个简单的语言解释器,主要应用在使用面向对象语言开发编译器中;在实际应用中,我们可能很少碰到去构造一个语言的文法的情况。
虽然你几乎用不到这个模式,但是看一看还是能受到一定的启发的。
二、定义与结构解释器模式的定义如下:定义语言的文法,并且建立一个解释器来解释该语言中的句子。
它属于类的行为模式。
这里的语言意思是使用规定格式和语法的代码。
在GOF的书中指出: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中的句子。
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。
而且当文法简单、效率不是关键问题的时候效果最好。
这也就是解释器模式应用的环境了。
让我们来看看神秘的解释器模式是由什么来组成的吧。
1) 抽象表达式角色:声明一个抽象的解释操作,这个接口为所有具体表达式角色(抽象语法树中的节点)都要实现的。
什么叫做抽象语法树呢?《java与模式》中给的解释为:抽象语法树的每一个节点都代表一个语句,而在每个节点上都可以执行解释方法。
这个解释方法的执行就代表这个语句被解释。
由于每一个语句都代表这个语句被解释。
由于每一个语句都代表一个常见的问题的实例,因此每一个节点上的解释操作都代表对一个问题实例的解答。
2) 终结符表达式角色:具体表达式。
a) 实现与文法中的终结符相关联的解释操作b) 而且句子中的每个终结符需要该类的一个实例与之对应3) 非终结符表达式角色:具体表达式。
a) 文法中的每条规则R::=R1R2…Rn都需要一个非终结符表带式角色b) 对于从R1到Rn的每个符号都维护一个抽象表达式角色的实例变量c) 实现解释操作,解释一般要递归地调用表示从R1到Rn的那些对象的解释操作4) 上下文(环境)角色:包含解释器之外的一些全局信息。
5) 客户角色:a) 构建(或者被给定)表示该文法定义的语言中的一个特定的句子的抽象语法树b) 调用解释操作放上张解释器结构类图吧,这也是来自于GOF的书中。
对每一个角色都给出了详细的职责,而且在类图中给出五个角色之间的关系。
这样实现起来也不是很困难了,下面举了一个简单的例子,希望能加深你对解释器模式的理解。
三、举例来举一个加减乘除的例子吧,实现思路来自于《java与模式》中的例子。
每个角色的功能按照上面提到的规范来实现。
//上下文(环境)角色,使用HashMap来存储变量对应的数值class Contextprivate Map valueMap = new HashMap(); public void addValue(Variable x , int y) {Integer yi = new Integer(y);valueMap.put(x , yi);}public int LookupValue(Variable x){int i = ((Integer)valueMap.get(x)).intValue(); return i ;}}//抽象表达式角色,也可以用接口来实现abstract class Expression{public abstract int interpret(Context con);}//终结符表达式角色class Constant extends Expression{private int i ;public Constant(int i){this.i = i;public int interpret(Context con){return i ;}}class Variable extends Expression{public int interpret(Context con){//this为调用interpret方法的Variable对象return con.LookupValue(this);}}//非终结符表达式角色class Add extends Expression{private Expression left ,right ;public Add(Expression left , Expression right) {this.left = left ;this.right= right ;}public int interpret(Context con){}}class Subtract extends Expression{private Expression left , right ;public Subtract(Expression left , Expression right) {this.left = left ;this.right= right ;}public int interpret(Context con){return left.interpret(con) - right.interpret(con);}}class Multiply extends Expression{private Expression left , right ;public Multiply(Expression left , Expression right) {this.left = left ;this.right= right ;}public int interpret(Context con){}}class Division extends Expression{private Expression left , right ;public Division(Expression left , Expression right) {this.left = left ;this.right= right ;}public int interpret(Context con){try{return left.interpret(con) / right.interpret(con); }catch(ArithmeticException ae){System.out.println("被除数为0!");return -11111;}}}//测试程序,计算(a*b)/(a-b+2)public class Test{private static Expression ex ;private static Context con ;public static void main(String[] args){con = new Context();//设置变量、常量Variable a = new Variable();Variable b = new Variable();Constant c = new Constant(2);//为变量赋值con.addValue(a , 5);con.addValue(b , 7);//运算,对句子的结构由我们自己来分析,构造ex = new Division(new Multiply(a , b), new Add(new Subtract(a , b) , c));System.out.println("运算结果为:"+ex.interpret(con));}}解释器模式并没有说明如何创建一个抽象语法树,因此它的实现可以多种多样,在上面我们是直接在Test中提供的,当然还有更好、更专业的实现方式。
对于终结符,GOF建议采用享元模式来共享它们的拷贝,因为它们要多次重复出现。
但是考虑到享元模式的使用局限性,我建议还是当你的系统中终结符重复的足够多的时候再考虑享元模式。
四、优缺点解释器模式提供了一个简单的方式来执行语法,而且容易修改或者扩展语法。
一般系统中很多类使用相似的语法,可以使用一个解释器来代替为每一个规则实现一个解释器。
而且在解释器中不同的规则是由不同的类来实现的,这样使得添加一个新的语法规则变得简单。
但是解释器模式对于复杂文法难以维护。
可以想象一下,每一个规则要对应一个处理类,而且这些类还要递归调用抽象表达式角色,多如乱麻的类交织在一起是多么恐怖的一件事啊!五、总结这样对解释器模式应该有了些大体的认识了吧,由于这个模式使用的案例匮乏,所以本文大部分观点直接来自于GOF的原著。
只是实例代码是亲自实现并调试通过的。
解释器模式实现的日期格式化我这次有了一个很大的进步开始写注释了[复制] Code:/*DateEx类说明:以参数形式继承自Date对象为Date对象扩展方法方法:format(formatString,[fun],......)参数:formatString:格式字符串将日期转换成所规定的格式字符串格式说明:%[x]:[x]代表日期的一个部分%y:年%m:月%d:日%w:星期%h:小时%i:分%s:秒%[num][x]:[num]代表长度 [x]意义同上如果长度不足则用0补齐如果长度超出[num]则将高位截断%f[x]:以自定义函数处理%[x]得到的值,自定义函数在参数列表[fun]中给出,参数中[fun]的个数应与%f[x]的数目一致fun:可选的,处理函数,当格式字符串中有格式符%f出现时,则在fun 中取相应的函数处理*/function DateEx(date){date=date||new Date();date.format=function(formatString){var f;var j=0;function fbuilder(n){return function(v){var s=v.toString();if(s.length>=n)return s.slice(s.length-n,s.length); if(s.length<n)return new Array(n-s.length+1).join(0)+ s;};}var args=arguments;var resault=new String();var _1=function(c)//状态1 是读入格式字符串的状态{if(c!="%")//对于非%字符按原样输出{resault+=c;return _1;}else//读到%时进入状态2 否则延续状态1{return _2;}};var _2=function(c)//状态2 是读入特殊格式字符串的状态{if(c.match(/d/)!=null)//对于数字构造相应处理函数返回状态3{f=fbuilder(Number(c));return _3;}else if(c=="f")//对于格式符f 从参数中获取相应处理函数返回状态3{f=args[++j];return _3;}else//没有特殊格式符直接进入状态3{f=function(v){return v;}return _3(c);}};var _3=function(c){if(c=="%")//格式符% 连续2个%将被转义为一个% 返回状态1 {resault+=c;return _1;}else if(c=="y")//格式符y 取出年份返回状态1{resault+=f(date.getFullYear());return _1;}else if(c=="m")//格式符m 取出月份返回状态1{resault+=f(date.getMonth()+1);return _1;}else if(c=="d")//格式符d 取出日期返回状态1{resault+=f(date.getDate());return _1;}else if(c=="w")//格式符w 取出星期返回状态1{resault+=f(date.getDay());return _1;}else if(c=="h")//格式符h 取出小时返回状态1{resault+=f(date.getHours());return _1;}else if(c=="i")//格式符i 取出分返回状态1{resault+=f(date.getMinutes());return _1;}else if(c=="s")//格式符s 取出秒返回状态1{resault+=f(date.getSeconds());return _1;}else return _1//没有合法格式符忽略返回状态1};var status=_1;for(var i=0;i<formatString.length;i++){status=status(formatString.charAt(i));}return resault;}return date;}var weekdays="日一二三四五六"document.write(new DateEx().format("%2y-%2m-%2d 星期%fw %2h:%2i:%2s %%",function(v){return weekdays.charAt(v);}))</scri pt>。