Java设计模式(十九)：解释器设计模式

- 日理万妓 2022-03-29 10:06 288阅读 0赞

# 1. 应用场景 #

给定一个语言后，解释器模式可以定义出其文法的一种表示，并同时提供一个解释器。客户端可以使用这个解释器来解释这个语言中的句子。(如：360读取lua脚本，这个细节的实现就是解释器模式)

# 2.概念 #

为语言创建解释器，通常由语言的语法和语法分析来定义。

# 3. Class Diagram #

*  TerminalExpression：终结符表达式，每个终结符都需要一个 TerminalExpression。
 *  NoTerminalExpression：没有终结符表达式
 *  Context：上下文，包含解释器之外的一些全局信息。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMTI1MTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

# 4. Implementation #

以下是一个规则检验器实现，具有 and 和 or 规则，通过规则可以构建一颗解析树，用来检验一个文本是否满足解析树定义的规则。

例如一颗解析树为 D And (A Or (B C))，文本 “D A” 满足该解析树定义的规则。

这里的 Context 指的是 String。

public abstract class Expression { 
        public abstract boolean interpret(String str);
    }
    public class TerminalExpression extends Expression { 
    
        private String literal = null;
    
        public TerminalExpression(String str) { 
            literal = str;
        }
    
        public boolean interpret(String str) { 
            StringTokenizer st = new StringTokenizer(str);
            while (st.hasMoreTokens()) { 
                String test = st.nextToken();
                if (test.equals(literal)) { 
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
    }
    public class AndExpression extends Expression { 
    
        private Expression expression1 = null;
        private Expression expression2 = null;
    
        public AndExpression(Expression expression1, Expression expression2) { 
            this.expression1 = expression1;
            this.expression2 = expression2;
        }
    
        public boolean interpret(String str) { 
            return expression1.interpret(str) && expression2.interpret(str);
        }
    }
    public class OrExpression extends Expression { 
        private Expression expression1 = null;
        private Expression expression2 = null;
    
        public OrExpression(Expression expression1, Expression expression2) { 
            this.expression1 = expression1;
            this.expression2 = expression2;
        }
    
        public boolean interpret(String str) { 
            return expression1.interpret(str) || expression2.interpret(str);
        }
    }
    public class Client { 
    
        /** * 构建解析树 */
        public static Expression buildInterpreterTree() { 
            // Literal
            Expression terminal1 = new TerminalExpression("A");
            Expression terminal2 = new TerminalExpression("B");
            Expression terminal3 = new TerminalExpression("C");
            Expression terminal4 = new TerminalExpression("D");
            // B C
            Expression alternation1 = new OrExpression(terminal2, terminal3);
            // A Or (B C)
            Expression alternation2 = new OrExpression(terminal1, alternation1);
            // D And (A Or (B C))
            return new AndExpression(terminal4, alternation2);
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
            Expression define = buildInterpreterTree();
            String context1 = "D A";
            String context2 = "A B";
            System.out.println(define.interpret(context1));
            System.out.println(define.interpret(context2));
        }
    }
    
    运行结果：
    true
    false

# 5. 优点和缺点 #

## 5.1 优点 ##

*  将每一个语法规则表示成一个类，方便实现语言。
 *  因为语法由许多类表示，所有你可以轻易的改变或者扩展此语言
 *  通过在类结构中加入新的方法，可以在解释的同时增加新的行为，列如打印格式化的美化。

## 5.2 用途和缺点 ##

*  当你需要实现一个简单的语言时，使用解释器。
 *  当你有一个简单的语法，而且简单比效率更重要的时候，使用解释器。
 *  可以处理脚本语言和编程语言
 *  当语法规则的数目太大的时候，这个模式可能会变得非常繁杂。在这种情况下，使用解释器/编译器的产生器可能更加合适。

# 6. JDK #

*  [java.util.Pattern][]
 *  [java.text.Normalizer][]
 *  All subclasses of [java.text.Format][]
 *  [javax.el.ELResolver][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMTI1MTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220329/5bff54c2a7b54dfcbcf1869e756a0905.png
[java.util.Pattern]: http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/regex/Pattern.html
[java.text.Normalizer]: http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/text/Normalizer.html
[java.text.Format]: http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/text/Format.html
[javax.el.ELResolver]: http://docs.oracle.com/javaee/7/api/javax/el/ELResolver.html