Java中的解释器模式

给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。使用解释器模式为语言创建解释器。

类型：

通过中间类的行为型模式

解释器模式中的角色：

抽象的解释器AbstractExpression：定义解释操作的接口，例如:interpret()终结符表达式TerminalExpression：为文法的终结符实现解释操作。例 : R1+R2=R，R1和R2便是终结符。非终结符表达式NonterminalExpression：为文法的非终结符实现解释操作。例: R1+R2=R，+ 便是终结符。环境对象Context:包含解释器以外的一些全局信息，一般用来存储终结符的具体信息。例 : R1=2，R2=3 用来存储具体的数值。

解释器模式的关系图：

解释器模式示例：

抽象的解释器AbstractExpression：

/** * Create by zhaihongwei on 2018/4/9 * 抽象的解释器对象 */ public interface Expression { /** * 定义解释器的接口 */ Integer interpret(Context context); }

终结符表达式TerminalExpression：

/** * Create by zhaihongwei on 2018/4/9 * 终结符表达式，用来解释运算符之外的表达式。 */ public class NumberTerminalExpression implements Expression{ @Override public Integer interpret(Context context) { return context.getTerminalValue(this); } }

非终结符表达式NonterminalExpression：

/** * Create by zhaihongwei on 2018/4/9 * 非终结符表达式，说白了就是运算符号，当然你也可以已经定义一种符号来进行某种运算 * 例如 R1 # R2 ， 将 # 解释为+ - * / 或者其他的运算。 */ public class AddNonTerminalExpression implements Expression { private Expression left; private Expression right; public AddNonTerminalExpression(Expression left,Expression right) { this.left = left; this.right = right; } @Override public Integer interpret(Context context) { return context.getTerminalValue(left) + context.getTerminalValue(right); } }

环境对象Context:

/** * Create by zhaihongwei on 2018/4/9 * 环境角色 */ public class Context { // 用来存储终结符的具体值 public Map<Expression,Integer> map = new HashMap(); public void addTerminalValue(Expression exp,Integer value) { map.put(exp,value); } public Integer getTerminalValue(Expression exp) { return map.get(exp); } }

测试类：

/** * Create by zhaihongwei on 2018/4/9 */ public class InterpreterTest { public static void main(String[] args) { // 解释表达式 ： 1 # 3 ，将 # 解释为 + ，加法运算 // 终结符表达式 NumberTerminalExpression r1 = new NumberTerminalExpression(); NumberTerminalExpression r2 = new NumberTerminalExpression(); // 非终结符表达式 AddNonTerminalExpression add = new AddNonTerminalExpression(r1,r2); // 初始化环境角色，并赋值 Context context = new Context(); context.addTerminalValue(r1,1); context.addTerminalValue(r2,3); // 输出解释器的结果 System.out.println(add.interpret(context)); } }

测试结果：

1 # 3 通过解释器的最终结果为：4

总结：

通过解释器模式，做到了将1 # 3 表达式 解释为 1 + 3的算式运算，这种方式便是解释器。但是解释器很少会被使用，你应该也可以看到实现起来的复杂度。

解释器模式的优缺点：

优点：

将每一种语法规则都定义为一个单独的类，实现单一职责。语法规则通过许多类的形式表示，容易扩展语法。

缺点：

语法规则过多时，产生大量的语法类，使得这些语法类变得难以维护和管理