第20章解释器模式

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-12-27 09:17 107阅读 0赞

# 第20章 解释器模式 #

## 1 前言 ##

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。

## 2 介绍 ##

##### 2.1 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。

##### 2.2 主要解决 #####

对于一些固定文法构建一个解释句子的解释器。

##### 2.3 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。

##### 2.4 如何解决 #####

构建语法树，定义终结符与非终结符。

##### 2.5 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。

##### 2.6 应用实例： #####

编译器、运算表达式计算。

##### 2.7 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。

##### 2.8 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。

##### 2.9 注意事项 #####

可利用场景比较少，JAVA 中如果碰到可以用 expression4J 代替。

## 3 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][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDA0MDAyMw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 3.1 步骤1 ###

**创建一个表达式接口。  
Expression.java**

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

### 3.2 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);
       }
    }

### 3.3 步骤3 ###

**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"));
       }
    }

### 3.4 运行结果 ###

**执行程序，输出结果：**

John is male? true
    Julie is a married women? true

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDA0MDAyMw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221120/63fdf4ed9f624d299e1acc9390db048c.png