解释器模式详解-优快云博客

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

介绍

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:

可扩展性比较好，灵活
增加了新的解释表达式的方式
易于实现简单文法

缺点:

可利用场景比较少
对于复杂的文法比较难维护
解释器模式会引起类膨胀
解释器模式采用递归调用方法

使用场景:

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
一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达
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

实现

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
在这里插入图片描述

创建一个表达式接口

    //Expression.java
    public interface Expression {
       public boolean interpret(String context);
    }

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);
       }
    }

InterpreterPatternDemo 使用 Expression 类来创建规则，并解析它们

    //InterpreterPatternDemo.java
    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"));
       }
    }