本章简介

本章主要介绍编译器中最主要的设计模式，观察者模式，这里我无法讲述观察者模式的理论或者是用UML画类图等等，只想就这个项目，说说该如何运用观察者模式。

观察者模式

观察者模式举例

以本项目为基础，结合个人理解，观察者模式具有下面的定义

观察的对象只有一个，而观察者有多个，每个观察者在对观察对象进行观察以后，可以执行不同的操作。

这里就可以简单的举两个观察者的例子，最基本的例子就是如何对程序进行树状打印，如下例子

(+ 1 (* 2 3) 4)

树状打印之后的输出有如下的形式

而对表达式计算的观察者，有如下的顺序：
- 看见(，进行第一层的观察
- 看见+，记录
- 看见1，记录
- 看见(，进行第二层的观察
- 看见2，记录
- 看见3，记录
- 看见)，本层分析完毕，进行计算，结果为6
- 看见4，记录
- 看见)，本层分析完毕，进行计算，结果为11

观察者模式详细分析

本项目中，设计了接口Execuable，代码如下:

public interface Executable {
    SchemeToken accept(Executor executor);
}

同时设计了观察者类Executor

public class Executor {

    ...

    /**
     * the execution part
     */

    public SchemeToken execute(SchemeToken Token) {
        ...
    }

    public SchemeToken execute(SchemeList Token) {
        ...
    }

    public SchemeNumber execute(SchemeArithmetic expr) {
        ...
    }

    public SchemeToken execute(SchemeDefine expr) {
        ...
    }

    public SchemeBoolean execute(SchemeStringCompare expr) {
        ...
    }

    public SchemeBoolean execute(SchemeNumberCompare expr) {
        ...
    }

    public SchemeToken execute(SchemeCall expr) {
        ...
    }

    public SchemeToken execute(SchemeCond expr) {
        ...
    }

    public SchemeToken execute(SchemeIf expr) {
        ...
    }

    public SchemeToken execute(SchemeApply expr) {
        ...
    }

    public SchemeToken execute(SchemeAtom expr) {
        return TopScope().GetValue(expr.getContent());
    }

    public SchemeString execute(SchemeString expr) {
        return expr;
    }

    public SchemeBoolean execute(SchemeBoolean expr) {
        return expr;
    }

    public SchemeNumber execute(SchemeNumber expr) {
        return expr;
    }

    public SchemeVoid execute(SchemeVoid expr) { return expr; }

    public SchemeToken execute(SchemeQuoted expr) {
        return expr.getContent();
    }

}

此时我们可以让SchemeToken类来实现Execuable接口，实现了这个接口，用白话文解释就是，SchemeToken变成可执行的对象了，而Executor（执行者）只能执行Execuable（可执行的）对象。这句话可能听起来比较拗口，但是我觉得这是一种比较好理解的方式。我还是复述一次

Executor只能执行Execuable的对象

这里可以想象程序执行的时候有一段对话。
如果执行的程序是

(define f (lambda (x y) (+ x y)))
(apply f '(1 2 3 4)) => 观察对象

起始观察对象为SchemeApply
Executor正在执行（观察）整个表达式，可是本次的执行（观察）并不能得出结果，因为此时apply的函数和后面的apply的对象在Executor看来是两个Token，所以，Executor按照顺序对这两个Token说：“我这里有全部对象的执行（观察）步骤，可是我不知道你是谁，那我先把我自己当作参数传递给你，然后，你使用我进行你自己的的计算吧，就和我计算SchemeApply一样！”
第二个参数说：“好，此时我是一个Atom，开始计算，我的计算步骤很简单，就是获取运行时所绑定的对象，，，，计算完毕，此时我也不知道我绑定的是什么对象，我获取到的也是一个Token，我先传递给你（Executor）吧！”
Executor说：“好的，我已经获取到了第二个参数的计算结果，此时我进行合法性的判断，，，，合法，这个对象在运行时是一个SchemeProcedure,并且具有两个参数”（SchemeApply的第三个参数和第二个参数的过程类似）
Executor说：“好，此时后面两个参数都已经计算出结果了，这个时候开始计算，进行reduce，结果出来了，为10，执行（观察）完毕。”

这里我再设计一段代码，并且附上流程图，流程图分析的是最后一句代码，其中每一个节点是一个CallSite

(define a (lambda (x y) (+ x y)))
(define f '(1 2 3 4))
(apply a f)

结语

本篇博客我自认为写的一般般，同时我也尽了自己最大的努力使其变得书面化，但是我自认为设计模式这个东西，理论实在是太枯燥，所以如果大家想更好的理解观察者模式在编译器构造中的使用，可以看我的第一篇博客中的码云地址，里面有详细的代码，或者是可以买一本书《自制编译器》，作者是青木峰郎，里面有详细的解释，非常的全面，也不难懂。同时这里希望我的每一篇博客能够让想学编译的同学更快地入门，发现其中的乐趣。
下一章内容，有毒的函数式编程。

用Scheme解释器项目来了解Java（四）

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观察者模式

观察者模式举例

观察者模式详细分析

结语

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