二十一、设计模式之解释器模式

编程入门行业动态更新时间:2024-10-26 02:31:12

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二十一、设计模式之解释器模式

所属类型	定义
行为型	允许你定义一个语言并解释该语言中的表达式

能帮我们干什么？

主要解决什么问题？

主要解决的是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。

优缺点

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。

使用的场景

一种语法，主要用在编译器、规则引擎、正则表达式

角色和职责

Context 解释器上下文环境类
用来存储解释器的上下文环境，包含解释器之外的一些全局信息，比如需要解释的文法等
AbstractExpression 解释器抽象类，抽象表达式
这个接口为抽象语法树中所有节点所共享
TerminalExpression 解释器具体实现类，终结符表达式
实现与文法中的终结符相关联的解释操作
一个句子中的每个终结符需要该类的一个实例
NonterminalExpression 解释器具体实现类，非终结符表达式
对文法中的每一个规则R :: = RR…R都需要一个NonterminalExpression类。
为从R到R的每个符号都维护一个AbstractExpression类型的实例变量。
为文法中的非终结符实现解释操作。解释一般要递归地调用表示R到R的那些对象的解释操作。
Client 客户
构建(或被给定)表示该文法定义的语言中一个特定的句子的抽象语法树。该抽象语法树由NonterminalExpression和TerminalExpression的实例装配而成。
调用解释操作。

实现

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。

解释器

如何解决：构建语法树，定义终结符与非终结符。

实现难度： ⭐️ ⭐️ ⭐️ ⭐️ ⭐️

public interface Expression {public boolean interpret(String context);
}public class TerminalExpression implements Expression {private String data;public TerminalExpression(String data){this.data = data; }@Overridepublic boolean interpret(String context) {if(context.contains(data)){return true;}return false;}
}
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;}@Overridepublic boolean interpret(String context) {      return expr1.interpret(context) || expr2.interpret(context);}
}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;}@Overridepublic boolean interpret(String context) {      return expr1.interpret(context) && expr2.interpret(context);}
}public class InterpreterPatternDemo {//规则：Robert 和 John 是男性public static Expression getMaleExpression(){Expression robert = new TerminalExpression("Robert");Expression john = new TerminalExpression("John");return new OrExpression(robert, john);    }//规则：Julie 是一个已婚的女性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"));}
}