Flutter开发实战:解释器模式（Interpreter Pattern）
站长
· 阅读数 1
解释器模式（Interpreter Pattern）是一种设计模式，用于为特定的问题定义一个语言，并提供该语言的解释器。这种模式通常用于为特定类型的问题实现一种简单的语言或脚本。例如，正则表达式、SQL查询语句和一些编程语言都有自己的解释器。
解释器模式的关键组成部分包括：
- 抽象表达式 (Abstract Expression)：定义解释操作的接口。
- 终结符表达式 (Terminal Expression)：实现与语法中的终结符相关的解释操作。一个特定的符号对应于一个终结符表达式。
- 非终结符表达式 (Nonterminal Expression)：为文法中的非终结符实现解释操作。它可以有一个或多个子表达式。
- 上下文 (Context)：包含解释器之外的一些全局信息。
- 客户端 (Client)：构建（或解析）抽象语法树，然后使用解释器解释该树。
适用场景：
- 当有一个语言需要解释执行，并且可以将该语言表示为简单的句子时，可以使用解释器模式。
- 文法简单。对于复杂的文法，使用解释器模式可能会产生大量的类。为每个规则至少有一个类，这使得文法的管理变得复杂。
优点：
- 易于实现简单文法。
- 提供了修改和扩展文法的灵活性。
缺点：
- 对于复杂的文法，可能产生大量的类文件。
- 低效。解释执行代码通常比直接执行的机器码慢。
解释器模式常用于解释某种自定义语言或标记。下面我们就一起来看一下在Flutter中如何使用此设计模式。
场景一：动态生成UI
假设我们正在构建一个应用，允许用户自定义某些 UI 组件的布局和颜色。用户可以使用一个简单的描述语言为每个组件指定属性。
例如 "Button:width=100;height=50;color=red"。 这样，用户可以动态地修改 UI，而不需要重新编译应用。
/// 抽象表达式 (Abstract Expression)
abstract class Expression {
dynamic interpret(Context context);
}
///终结符表达式 (Terminal Expression)
class ValueExpression implements Expression {
final String value;
ValueExpression(this.value);
@override
dynamic interpret(Context context) {
return value;
}
}
///非终结符表达式 (Nonterminal Expression)
class UIComponentExpression implements Expression {
final Expression type;
final List<Expression> properties;
UIComponentExpression(this.type, this.properties);
@override
dynamic interpret(Context context) {
Map<String, dynamic> result = {};
result['type'] = type.interpret(context);
for (Expression prop in properties) {
result.addAll(prop.interpret(context));
}
return result;
}
}
class PropertyExpression implements Expression {
final String key;
final Expression value;
PropertyExpression(this.key, this.value);
@override
dynamic interpret(Context context) {
return {key: value.interpret(context)};
}
}
///上下文 (Context)
class Context {
final String input;
Context(this.input);
}
void main() => runApp(MyApp());
class MyApp extends StatelessWidget {
@override
Widget build(BuildContext context) {
return MaterialApp(
title: 'Interpreter Pattern in Flutter',
theme: ThemeData(
primarySwatch: Colors.blue,
),
home: MyHomePage(),
);
}
}
class MyHomePage extends StatefulWidget {
@override
_MyHomePageState createState() => _MyHomePageState();
}
class _MyHomePageState extends State<MyHomePage> {
final TextEditingController _controller = TextEditingController();
Map<String, dynamic> _uiProperties = {};
Expression? _parseDescription(String description) {
List<String> parts = description.split(';');
if (parts.isEmpty) return null;
List<String> typePart = parts[0].split(':');
if (typePart.length != 2) return null;
Expression type = ValueExpression(typePart[0]);
List<Expression> properties = [];
for (int i = 1; i < parts.length; i++) {
List<String> prop = parts[i].split('=');
if (prop.length == 2) {
properties.add(PropertyExpression(prop[0], ValueExpression(prop[1])));
}
}
return UIComponentExpression(type, properties);
}
void _updateUI() {
// _controller.text = "Button:width=100;height=50;color=red";
Expression? expression = _parseDescription(_controller.text);
Context context = Context("");
_uiProperties = expression?.interpret(context);
setState(() {});
}
@override
Widget build(BuildContext context) {
double width = double.tryParse(_uiProperties['width'] ?? '') ?? 50.0;
double height = double.tryParse(_uiProperties['height'] ?? '') ?? 30.0;
Color color = {
'red': Colors.red,
'blue': Colors.blue,
'green': Colors.green,
'yellow': Colors.yellow,
}[_uiProperties['color']] ??
Colors.grey;
return Scaffold(
appBar: AppBar(
title: const Text('Interpreter Pattern in Flutter'),
),
body: Column(
mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
crossAxisAlignment: CrossAxisAlignment.center,
children: <Widget>[
Padding(
padding: const EdgeInsets.all(16.0),
child: TextField(
controller: _controller,
decoration: const InputDecoration(
labelText: 'Enter UI description',
hintText: 'e.g. Button:width=100;height=50;color=red',
),
),
),
ElevatedButton(
onPressed: _updateUI,
child: const Text('Generate UI'),
),
const SizedBox(height: 20),
if (_uiProperties['type'] == 'Button')
Container(
width: width,
height: height,
child: ElevatedButton(
onPressed: () {},
style: ElevatedButton.styleFrom(
backgroundColor: color,
),
child: Text('Button'),
),
),
],
),
);
}
}
这个例子比较相对简单，但它展示了如何使用解释器模式解析一个自定义语言的基本结构。在实际开发中，可能需要处理更多的组件类型、属性和复杂性。为了真正实现这个功能，还需要一个词法分析器和语法分析器，它们可以将用户的输入转化为上述的表达式树。
场景二：内容过滤
开发一个内容管理系统，允许用户定义自己的过滤规则，以决定哪些内容应该显示或隐藏。为此，我们可以创建一个简单的描述语言，允许用户定义基于关键词的规则。
用户可以输入以下描述字符串来定义规则：
- "Show:topic=sports;age=above18"，表示仅显示与运动相关的内容，并且只适合18岁及以上的人士。
- "Hide:topic=politics"，表示隐藏所有与政治相关的内容。
/// 抽象表达式 (Abstract Expression)
abstract class Expression {
dynamic interpret(Context context);
}
///终结符表达式 (Terminal Expression)
class ValueExpression implements Expression {
final String value;
ValueExpression(this.value);
@override
dynamic interpret(Context context) {
return value;
}
}
///非终结符表达式 (Nonterminal Expression)
class UIComponentExpression implements Expression {
final Expression type;
final List<Expression> properties;
UIComponentExpression(this.type, this.properties);
@override
dynamic interpret(Context context) {
Map<String, dynamic> result = {};
result['type'] = type.interpret(context);
for (Expression prop in properties) {
result.addAll(prop.interpret(context));
}
return result;
}
}
class PropertyExpression implements Expression {
final String key;
final Expression value;
PropertyExpression(this.key, this.value);
@override
dynamic interpret(Context context) {
return {key: value.interpret(context)};
}
}
///上下文 (Context)
class Context {
final String input;
Context(this.input);
}
void main() => runApp(MyApp());
class MyApp extends StatelessWidget {
@override
Widget build(BuildContext context) {
return MaterialApp(
title: 'Interpreter Pattern in Flutter',
theme: ThemeData(
primarySwatch: Colors.blue,
),
home: MyHomePage(),
);
}
}
class MyHomePage extends StatefulWidget {
@override
_MyHomePageState createState() => _MyHomePageState();
}
class _MyHomePageState extends State<MyHomePage> {
final TextEditingController _controller = TextEditingController();
Map<String, dynamic> _filterProperties = {};
final List<String> _contents = [
'A sports article suitable for all ages.',
'A sports article for above 18.',
'A political news article.',
'A general news article.'
];
List<String> _filteredContents = [];
Expression? _parseDescription(String description) {
List<String> parts = description.split(';');
if (parts.isEmpty) return null;
List<String> typePart = parts[0].split(':');
if (typePart.length != 2) return null;
Expression type = ValueExpression(typePart[0]);
List<Expression> properties = [];
for (int i = 1; i < parts.length; i++) {
List<String> prop = parts[i].split('=');
if (prop.length == 2) {
properties.add(PropertyExpression(prop[0], ValueExpression(prop[1])));
}
}
return UIComponentExpression(type, properties);
}
void _applyFilter() {
// _controller.text = "Show:topic=sports;age=above18";
Expression? expression = _parseDescription(_controller.text);
Context context = Context("");
_filterProperties = expression?.interpret(context);
_filteredContents = _contents;
if (_filterProperties['type'] == 'Hide' &&
_filterProperties.containsKey('topic')) {
_filteredContents = _filteredContents.where((content) {
return !content.contains(_filterProperties['topic']);
}).toList();
} else if (_filterProperties['type'] == 'Show') {
if (_filterProperties.containsKey('topic')) {
_filteredContents = _filteredContents.where((content) {
return content.contains(_filterProperties['topic']);
}).toList();
}
if (_filterProperties.containsKey('age') &&
_filterProperties['age'] == 'above18') {
_filteredContents = _filteredContents.where((content) {
return content.contains('above 18');
}).toList();
}
}
setState(() {});
}
@override
Widget build(BuildContext context) {
return Scaffold(
appBar: AppBar(
title: const Text('Interpreter Pattern in Flutter'),
),
body: Column(
mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
crossAxisAlignment: CrossAxisAlignment.center,
children: <Widget>[
Padding(
padding: const EdgeInsets.all(16.0),
child: TextField(
controller: _controller,
decoration: const InputDecoration(
labelText: 'Enter Filter Rule',
hintText: 'e.g. Show:topic=sports;age=above18',
),
),
),
ElevatedButton(
onPressed: _applyFilter,
child: const Text('Apply Filter'),
),
const SizedBox(height: 20),
Expanded(
child: ListView.builder(
itemCount: _filteredContents.length,
itemBuilder: (context, index) {
return ListTile(
title: Text(_filteredContents[index]),
);
},
),
)
],
),
);
}
}
在这个示例中，用户可以输入一个描述字符串来定义显示或隐藏内容的规则。使用了解释器模式来解析这个描述字符串，并据此过滤内容列表。
总结
在构建应用程序时，特别是那些涉及到自定义配置或用户定义行为的应用，我们经常需要解释一些特定格式的数据或字符串。解释器模式是一个设计模式，它提供了评估语言的语法或表达式的方式。在这篇文章中，我们探讨了如何在 Flutter 中使用解释器模式构建两个不同的应用示例：动态 UI 构建和内容过滤。
动态 UI 构建
允许用户通过描述字符串动态创建UI。描述字符串可以像 "Button:width=100;height=50;color=red" 这样，来指定要创建的UI的宽度和颜色。通过解释器模式，可以将这个描述字符串转化为实际的 UI 组件，让用户看到所描述的实际UI。
内容过滤
让用户通过描述字符串定义内容过滤规则。例如，可以定义 "Show:topic=sports;age=above18" 或 "Hide:topic=politics" 这样的规则。这意味着根据用户的规则，可以显示与运动相关且只适合18岁及以上人士的内容，或者隐藏所有与政治相关的内容。再次使用解释器模式，可以解析用户的规则并据此过滤内容。
结论
通过上面两个示例，可以看到了解释器模式在 Flutter 中的实际应用。这种模式在需要解析特定格式的数据或字符串时非常有用，尤其是当这些数据或字符串需要转化为实际的操作或对象时。解释器模式为我们提供了一个清晰、结构化的方法来处理这些转化，使代码更加模块化和可维护。
希望对您有所帮助谢谢!!！