二十、解释器模式 ( Interpreter Pattern )
解释器模式(Interpreter Pattern)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
解释器模式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
摘要
1、 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
2、 主要解决:
对于一些固定文法构建一个解释句子的解释器
3、 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
4、 如何解决:
构件语法树,定义终结符与非终结符
5、 关键代码:
构件环境类,包含解释器之外的一些全局信息,一般是 HashMap
6、 应用实例:
编译器、运算表达式计算
7、 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;
8、 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;
9、 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;
10、 注意事项:
可利用场景比较少,JAVA 中如果碰到可以用 expression4J 代替
实现
1、 定义一个接口Expression和实现了Expression接口的实体类;
2、 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;
3、 定义类InterpreterPatternDemo使用Expression类创建规则和演示表达式的解析;
范例
1. 创建一个表达式接口
Expression.java
public interface Expression {
public boolean interpret(String context);
2. 创建实现了上述接口的实体类
TerminalExpression.java
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package com.hotmindshare.gof;
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
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package com.hotmindshare.gof;
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
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package com.hotmindshare.gof;
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);
}
3. InterpreterPatternDemo 使用 Expression 类来创建规则,并解析它们
InterpreterPatternDemo.java
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package com.hotmindshare.gof;
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"));
}
编译运行以上 Java 范例,输出结果如下
$ javac -d . src/main/com.hotmindshare/gof/InterpreterPatternDemo.java
$ java com.hotmindshare.gof.InterpreterPatternDemo
John is male? true
Julie is a married women? true