二十一、设计模式之解释器模式

news2024/11/15 5:26:28

二十一、设计模式之解释器模式

所属类型	定义
行为型	允许你定义一个语言并解释该语言中的表达式

能帮我们干什么？

主要解决什么问题？

主要解决的是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。

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。

使用的场景

一种语法，主要用在编译器、规则引擎、正则表达式

角色和职责

在这里插入图片描述

Context 解释器上下文环境类
用来存储解释器的上下文环境，包含解释器之外的一些全局信息，比如需要解释的文法等
AbstractExpression 解释器抽象类，抽象表达式
这个接口为抽象语法树中所有节点所共享
TerminalExpression 解释器具体实现类，终结符表达式
实现与文法中的终结符相关联的解释操作
一个句子中的每个终结符需要该类的一个实例
NonterminalExpression 解释器具体实现类，非终结符表达式
对文法中的每一个规则R :: = RR…R都需要一个NonterminalExpression类。
为从R到R的每个符号都维护一个AbstractExpression类型的实例变量。
为文法中的非终结符实现解释操作。解释一般要递归地调用表示R到R的那些对象的解释操作。
Client 客户
构建(或被给定)表示该文法定义的语言中一个特定的句子的抽象语法树。该抽象语法树由NonterminalExpression和TerminalExpression的实例装配而成。
调用解释操作。

实现

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。

https://gitcode.net/k316378085/Java/-/tree/master/java/com/kongxiang/raindrop/dp/type/behavior/interpreter

解释器

如何解决：构建语法树，定义终结符与非终结符。

实现难度： ⭐️ ⭐️ ⭐️ ⭐️ ⭐️

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

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;
   }
}
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);
   }
}

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);
   }
}

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"));
   }
}