解释器模式
解释器模式(Interpreter Pattern)提供了评估语言的语法或表达式的方式,它属于行为型模式。这种模式实现了一个表达式接口,该接口解释一个特定的上下文。这种模式被用在 SQL 解析、符号处理引擎等。
意图:
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。
主要解决:
对于一些固定文法构建一个解释句子的解释器。
何时使用:
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。
如何解决:
构建语法树,定义终结符与非终结符。
关键代码:
构建环境类,包含解释器之外的一些全局信息,一般是 HashMap。
应用实例:
编译器、运算表达式计算。
优点:
1、可扩展性比较好,灵活。
2、增加了新的解释表达式的方式。
3、易于实现简单文法。
缺点:
1、可利用场景比较少。
2、对于复杂的文法比较难维护。
3、解释器模式会引起类膨胀。
4、解释器模式采用递归调用方法。
使用场景:
1、可以将一个需要解释执行的语言中的句子表示为一个抽象语法树。
2、一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达。
3、一个简单语法需要解释的场景。
注意事项:
可利用场景比较少,JAVA 中如果碰到可以用 expression4J 代替。
我们将创建一个接口
Expression
和实现了
Expression
接口的实体类。定义作为上下文中主要解释器的
TerminalExpression
类。其他的类
OrExpression
、
AndExpression
用于创建组合式表达式。
InterpreterPatternDemo
,我们的演示类使用
Expression
类创建规则和演示表达式的解析。
步骤 1
创建一个表达式接口。
Expression.java
public
interface
Expression
{
public
boolean
interpret
(
String
context
)
;
}
步骤 2
创建实现了上述接口的实体类。
TerminalExpression.java
public
class
TerminalExpression
implements
Expression
{
private
String
data
;
public
TerminalExpression
(
String
data
)
{
this
.
data
=
data
;
}
@
Override
public
boolean
interpret
(
String
context
)
{
if
(
context
.
contains
(
data
)
)
{
return
true
;
}
return
false
;
}
}
OrExpression.java
public
class
OrExpression
implements
Expression
{
private
Expression
expr1
=
null
;
private
Expression
expr2
=
null
;
public
OrExpression
(
Expression
expr1
,
Expression
expr2
)
{
this
.
expr1
=
expr1
;
this
.
expr2
=
expr2
;
}
@
Override
public
boolean
interpret
(
String
context
)
{
return
expr1
.
interpret
(
context
)
||
expr2
.
interpret
(
context
)
;
}
}
AndExpression.java
public
class
AndExpression
implements
Expression
{
private
Expression
expr1
=
null
;
private
Expression
expr2
=
null
;
public
AndExpression
(
Expression
expr1
,
Expression
expr2
)
{
this
.
expr1
=
expr1
;
this
.
expr2
=
expr2
;
}
@
Override
public
boolean
interpret
(
String
context
)
{
return
expr1
.
interpret
(
context
)
&&
expr2
.
interpret
(
context
)
;
}
}
步骤 3
InterpreterPatternDemo
使用
Expression
类来创建规则,并解析它们。
InterpreterPatternDemo.java
public
class
InterpreterPatternDemo
{
public
static
Expression
getMaleExpression
(
)
{
Expression
robert
=
new
TerminalExpression
(
"
Robert
"
)
;
Expression
john
=
new
TerminalExpression
(
"
John
"
)
;
return
new
OrExpression
(
robert
,
john
)
;
}
public
static
Expression
getMarriedWomanExpression
(
)
{
Expression
julie
=
new
TerminalExpression
(
"
Julie
"
)
;
Expression
married
=
new
TerminalExpression
(
"
Married
"
)
;
return
new
AndExpression
(
julie
,
married
)
;
}
public
static
void
main
(
String
[
]
args
)
{
Expression
isMale
=
getMaleExpression
(
)
;
Expression
isMarriedWoman
=
getMarriedWomanExpression
(
)
;
System
.
out
.
println
(
"
John is male?
"
+
isMale
.
interpret
(
"
John
"
)
)
;
System
.
out
.
println
(
"
Julie is a married women?
"
+
isMarriedWoman
.
interpret
(
"
Married Julie
"
)
)
;
}
}
步骤 4
执行程序,输出结果:
John is male? true
Julie is a married women? true