解释器模式需要安装的软件、工具包

解释器模式本质：为某一款软件设计一种脚本语言，序列化软件中的方法，以便通过脚本来操作软件。最典型的例子就是Windows的Powershell，据说作者当年结果很悲催，利用空闲时间开发，还被微软认定为不务正业，做降薪降级处理。

  本文目录    

一、解释器模式简介    

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍二、解释器模式范例    

 

三、需要安装的软件、工具包    

 

四、共享代码    

 

 

  一、解释器模式简介    

解释器模式解决的实际问题：

在软件开发中，会遇到有些问题多次重复出现，而且有一定的相似性和规律性。如果自己设计一个简单的脚本语言，就可以灵活的处理问题，遇到特殊需求可以在软件顶层自定义和扩展功能。使用解释器模式是比较好选着。

解释器模式的定义：

解释器（Interpreter）模式的定义：给分析对象定义一个语言，并定义该语言的文法表示，再设计一个解析器来解释语言中的句子。——维基百科

解释器模式的优点如下：

1、扩展性好。由于在解释器模式中使用类来表示语言的文法规则，因此可以通过继承扩展功能，符合开闭原则。

2、容易实现。在语法树中的每个表达式节点类都是相似的，所以实现其扩展较为容易。

3、组合复用。可以通过组合复用已有的功能实现新的功能（在性能要求不高的前提下）。

解释器模式的缺点如下：

1、比正常的生成的代码执行效率低。解释器模式中通常使用大量的循环和递归调用，当要解释的句子较复杂时，其调用效率低，适当约束使用范围，不要将其完全当通用编程语言使用，限制递归调用次数，使系统逻辑清晰，更容易调试。

2、会增加很多类。解释器模式中的每条规则至少需要定义一个类，当系统包含的规则越多，类的个数就越多，会导致类级数膨胀，尽量使用当前功能组合，除非特别强调性能才新添语法规则。

解释器模式包含以下主要角色：

1、AbstractExpression（抽象表达式）：在抽象表达式中声明了抽象的解释操作，它是所有终结符表达式和非终结符表达式的公共父类。（抽象编程下可以一直递归下去主要包含解释方法 ）

2、终结符表达式（Terminal Expression）角色：是抽象表达式的子类，用来实现文法中与终结符相关的操作，文法中的每一个终结符都有一个具体终结表达式与之相对应。（不可以递归的点的节点，直接得到结果）

3、非终结符表达式（Nonterminal Expression）角色：也是抽象表达式的子类，用来实现文法中与非终结符相关的操作，文法中的每条规则都对应于一个非终结符表达式。（作为一个语法转折点，可以持续递归，和抽象表达式相通）

4、Context（环境类）：环境类又称为上下文类,保存中间变量等功能。

解释器的UML关系图如下：

 

  二、解释器模式范例    

我们以计算为例来写一个解释器模式，具体UML关系如下图：

1、终结符：Variant T：

1.1、Variant T：Double T、String T；

2、非终结符：Calc T、System T两类。

2.1、Calc T：Add 、Sub；

2.2、System：Show Variable。

计算的文法规则为FUN,V1,V3,V3,......:其中首个字符串FUN为表达式名称，V1,V2,V3....为变量，输入输出为FUN规定，其中用逗号隔开，为了方便使用中英文逗号均可。

例子：SUB,a,b,c含义为a+b=c =>ADD,第一个字符串为表达式名称，a，b类型为变量或常数，c为变量或空字符，为变量时保存数据，为空字符不保存结果，变量不能以数字开头。

下边开始编程。

1、创建三个类AbstractExpression、Noterminal Expression和Terminal Expression，其中Noterminal Expression和Terminal Expression继承至AbstractExpression。当前类关系如下图：

2、创建一个类命名为Context。

3、在AbstractExpression添加两个动态VI Interpert(Info)和Tostring()提供给子类重写。

4、创建类Variant T、Calc T、System T继承至Terminal Expression,当前类关系如下图：

5、创建类Double T、String T继承至Variant T,当前类关系如下图：

6、创建类ADD Sub继承至Calc T,当前类关系如下图：

7、创建类Show Variable继承至System T,当前类关系如下图：

8、为Context添加私有属性和方法。

8.1、添加一个数据引用，值类型为变体，命名为Variable Map；

8.2、添加字符串引用并命名为Log ref，创建其数据成员访问；

8.3、添加静态VI命名为Get Variabe，用于获取数据中的表达式。

8.4、添加静态VI命名为Set Variabe，用于保存数据中的表达式。

8.5、添加一个静态VI命名为Do Interpert，用于执行文本表达式，其工作方式是先获取表达式，然后执行Interpert（）动态方法。

8.6、创建Write Log方法，用于打印执行各种状态。

8.7、创建Initial Variable方法，初始化数据引用。

8.8、创建Dispose Variable方法，销毁其数据引用。

先创建终结表达式的成员方法：

9、在Double T中添加数值控件并创建其数据成员访问、重写Double T父类方法Interpert(Info)和Tostring()，先在表达式寻找是否存在，如果存在则为变量，不存在则为常量。

10、在String T中添加字符控件并创建其数据成员访问、重写Double T父类方法Interpert(Info)和Tostring()。

11、在ADD的私有数据中添加三个AbstractExpression命名为x，y，Result并创建其数据成员访问，三个数据分别表示计算输入和输出结果。然后重写Interpert(Info)和Tostring()。

11、在SUB的私有数据中添加三个AbstractExpression命名为x，y，Result并创建其数据成员访问，三个数据分别表示计算输入和输出结果。然后重写Interpert(Info)和Tostring()。

12、重写Show Variable的动态方法,如果是变量就对变量执行Tostring操作然后显示，如果不是就直接显示。

下边使用使用上边的类编写运行代码：

13、创建一个VI命名为Example，放置Context、double T、String T、ADD、SUB、Show Variable。如下图连线,其中a、b、c为double T。

14、创建一个字符串显示控件，创建其引用设置到Context中,在后端添加Do Interpert和文本表达式后，在前后添加创建和销毁引用方法。文本注释：

ADD,100,10,a//a=100+10

Show,ADD//显示ADD的计算过程

Show,a//显示参数a的值

SUB,a,b,c//c=a+b

Show,SUB//显示SUB的计算过程

Show,c//显示参数c的值

15、下边图片是输出结果：

小结：上面的代码完全实现了开始的设想，运行时将文本表达式翻译成代码执行结果，将结果保存到定义的变量中。

上面代码还存在一些问题：

1、当函数输入错误时的处理；

2、参数输入错误的处理，参数的表达式定义；

3、逻辑控制 if for call SubContext。

本文是自动化测试架构的核心内容，本来想放到Pro里讲解，但是觉得没意义，直接在这里写完，Pro里会有部分优秀的设计加进去完善部分功能，这个也是我写文章的核心宗旨：写一些有用的设计，而且可以帮助读者实际工作中应用，不会只讲大道理。　　

      审核编辑：彭静