设计模式之解释器模式

技术分享 4年前 (2022-09-07) 0 999+

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解释器模式字面意思，也即解释某些内容的含义。这种设计模式是实际开发中最不容易用到的。比如SQL解析，符号处理引擎，会用到解释器模式，属于更底层的开发人员才会用到的设计模式。

本文就以解释器模式的概念、角色和简单的例子说明解释器模式，读者对这部分内容了解即可。

一、概念

解释器模式是指给定一门语言，定义它的文法的一种表示(如：加减乘除表达式和正则表达式等)，然后再定义一个解释器，该解释器用来解释我们的文法表示(表达式)。

解释器模式的结构与组合模式相似，不过其包含的组成元素比组合模式多，而且组合模式是对象结构型模式，而解释器模式是类行为型模式。

解释器模式中包含四个角色：

抽象解释器（Abstract Expression）角色：定义解释器的接口，约定解释器的解释操作，主要包含解释方法 interpret()。
终结符解释器（Terminal Expression）角色：是抽象表达式的子类，用来实现文法中与终结符相关的操作，文法中的每一个终结符都有一个具体终结表达式与之相对应。
非终结符解释器（Nonterminal Expression）角色：也是抽象表达式的子类，用来实现文法中与非终结符相关的操作，文法中的每条规则都对应于一个非终结符表达式。
环境（Context）角色：通常包含各个解释器需要的数据或是公共的功能，一般用来传递被所有解释器共享的数据，后面的解释器可以从这里获取这些值。

解释器模式类结构图如图所示：

二、实现

接下来针对四个角色分别定义他们的实现。

抽象解释器：

/**  * 声明一个抽象的解释操作，这个接口为抽象语法树中所有的节点所共享  * @author tcy  * @Date 29-08-2022  */ public abstract class AbstractExpression {      public abstract boolean interpret(String info); }

非终结符表达式：

/**  * 非终结符表达式，为文法中的非终结符实现解释操作。对文法中每一条规则R1、R2...Rn都需要一个具体的非终结符表达式类  * @author tcy  * @Date 29-08-2022  */ public class NonTerminalExpression extends AbstractExpression{      private AbstractExpression address=null;     private AbstractExpression name=null;     private AbstractExpression id=null;      public NonTerminalExpression(AbstractExpression address, AbstractExpression name, AbstractExpression id) {         this.address = address;         this.name = name;         this.id = id;     }       @Override     public boolean interpret(String info) {         String s[]=info.split("-");         return address.interpret(s[0])&&name.interpret(s[1])&&id.interpret(s[2]);     } }

终结符表达式：

**  * 实现与文法中的终结符相关联的解释操作，文法中每一个终结符都有一个具体终结表达式与之相对应  * @author tcy  * @Date 29-08-2022  */ public class TerminalExpression extends AbstractExpression{      private Set<String> set =new HashSet<String>();      public TerminalExpression(String[] data)     {         for(int i=0; i<data.length;i++)             set.add(data[i]);     }       @Override     public boolean interpret(String info) {         if(set.contains(info))         {             return true;         }         return false;     } }

上下文环境：

/**  * 上下文环境  * @author tcy  * @Date 29-08-2022  */ public class Context {     private String[] shuzis={"1","2","3","4","5","6","7","8","9","0"};     private String[] xiaoxiezimus={"a","b","c","d","e","f","g","h","i","j","k","l"};     private String[] daxiezimus={"A","B","C","D","E","F","G"};     private AbstractExpression infomation;      public Context()     {         AbstractExpression shuzi=new TerminalExpression(shuzis);         AbstractExpression xiaoxiezimu=new TerminalExpression(xiaoxiezimus);         AbstractExpression daxiezimu=new TerminalExpression(daxiezimus);         infomation=new NonTerminalExpression(shuzi,xiaoxiezimu,daxiezimu);     }      public void jieshi(String info)     {         boolean ok=infomation.interpret(info);         if(ok) System.out.println("正确！ ["+info+"] 满足  [单个数字-单个小写-单个大写]  的条件");         else System.out.println("错误！ ["+info+"] 不满足  [单个数字-单个小写-单个大写]  的条件");     }  }

客户端：

/**  * @author tcy  * @Date 29-08-2022  */ public class Client {     public static void main(String[] args) {         Context people=new Context();         people.jieshi("2-a-A");         people.jieshi("11-A-5");         people.jieshi("你-好-吖");         people.jieshi("2aA");      } }

以上为解释器模式的简单案例，读者可以拉取代码到本地进行学习。