图4、Facade架构模式的结构图。 |
图5、描述病人在医院里的体验。图中的方框代表医院。 |
图6、描述经过Facade模式的 改装后,病人在医院里的体验。图中的方框代表医院。 |
图7、Facade架构模式的结构图 |
图8、这是一个过度耦合的系统 |
图9、这是一个使用了Mediator架构模式之后的结构图 |
比较传统的设计方法,面向对象的技术可以更好地协助设计师管理更为复杂的系统。一个好的面向对象的设计可以使对象之间增加协作性(Collaboration),减少耦合度(Coupling)。一个深思熟虑的设计会把一个系统分解为一群相互协作的同事对象,然后给每一个同事对象以独特的责任,恰当的配置它们之间的协作关系,使它们可以在一起工作。
在Mediator模式中,所有的成员对象都可以协调工作,但是又不直接相互管理。这些对象都与一个处于中心地位的调停者对象发生紧密的关系,由这个调停者对象进行协调工作。这个协调者对象叫做调停者(Mediator),而调停者所协调的成员对象称做同事(Colleague)对象。
在Colleague对象内部发生的事件会影响到所有的同事,但是这种影响不是以直接管理的方式直接传到其它的对象上的。记住在小组的成员增加时,这样的相互作用关系是以比指数更快的方式增加的。相反,这种影响仅仅直接影响到调停者对象,而调停者对象反过来会协调其它的同事,形成整个系统的行为。
如果小组的成员增加时,调停者对象可能会面临修改,而其它的同事则可以装做不知道这个新的成员一样,不必修改。反过来,如果小组的成员之一被从系统中删除的话,调停者对象需要对此做出修改,而小组中其它的同事则不必改动。
Interpreter架构模式
给定一个语言之后,Interpreter模式可以定义出其文法的一种表示,并同时提供一个直译器;使用端可以使用这个直译器来解释这个语言中的句子。
如果某一类型问题一再地发生的话,那么一个有意义的做法就是将此类型问题的各个实例表达为一个简单语言中的语句。这样就可以建造一个直译器,通过解释这些语句达到解决问题的目的。
例如,依照一个匹配模式搜寻字符串便是一个常见的问题。与其为每一个匹配模式建造一个特定的算法,不如建造一个一般性的算法处理各种常规表达式。当接到一个指定的常规表达式时,系统使用一个直译器解释这个常规表达式,从而对字符串进行匹配。
再比如VBA(Visual Basic for Applications)就不仅仅出现在微软的Office系列软件中,并且可以供第三厂家出产的软件嵌入使用;Crystal Reports报表生成软件也包括了一个便于使用的宏语言,使用户可以执行较为复杂的命令操作。一般而言,将VBA或者其它的语言软件嵌入到自己的软件产品中,可以使产品定制化(Customization)能力大大增强,但是这些宏语言引擎往往都很昂贵。
现在要介绍的Interpreter模式将描述怎样在有了一个简单的文法后,使用模式设计解释这些语句。熟悉了这个模式以后,一个没有接收过形式语言和编译器的正规训练的设计师也可以自行设计一个简单的直译器,以便为使用端提供一个简单语言,或者在系统内部使用一个简单语言描述一个合适的问题。
语言、直译器和剖析器
Interpreter模式只描述直译器是怎样工作的,并不指明怎样在执行时创建新的直译器。虽然广义地讲直译器不一定要有一个剖析器(Parser),但是使用剖析器仍然是最常见的建立直译器的办法。一个剖析器可以从一个档或命令行读入文字性命令,并创建直译器。
剖析器是一种能够识别文字并将文字按照一定规则进行分解以便进一步处理的对象。剖析器能够识别的字符串叫做语言。通常建立的小型计算机语言是与环境无关的语言,也就是遵循一定的文法的文字模式,所谓文法,便是决定怎样将语言的元素组合起来的规则的集合。剖析器便是根据组合规则将字符串分解的。
抽象地讲,语言并不一定是以字符串的形式表达的。在Interpreter模式里面所提到的语言是指任何直译器对象能够解释的任何组合。在Interpreter模式中,需要定义一个代表文法的命令类型的等级结构,也就是一系列的组合规则;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,而剖析器的工作便是将一个文字性语言翻译成为等效的直译器语言。因此,直译器往往需要剖析器。
认识Jack吗?
剖析器生成器(Parser Generator),常常称为编译器的编译器(Compiler Complier)。Sun Microsystem提供一个专为Java程序员发明的强大的剖析器生成器,最初叫做Jack,后来改名为JavaCC。
要使用JavaCC,必须使用它提供的脚本语言编写一个脚本,然后执行JavaCC生成Java源代码。这生成的源代码就是所需的剖析器。现在Sun已经不再负责JavaCC的研发,对JavaCC感兴趣的读者可以从http://www.experimentalstuff.com/Technologies/JavaCC得到免费的JavaCC和相关数据。
JavaCC最早命名为Jack是为了与一个早就广泛使用的剖析器生成器YACC谐音。如果读者已经熟悉了YACC,可以使用YACC达到同样的目的;只是相比之下JavaCC更容易得到Java程序员的喜爱。
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