設計模式(15)--直譯器模式
直譯器模式(Interpreter Pattern)提供了評估語言的語法或表示式的方式,它屬於行為型模式。這種模式實現了一個表示式介面,該介面解釋一個特定的上下文。這種模式被用在 SQL 解析、符號處理引擎等。
介紹
意圖:給定一個語言,定義它的文法表示,並定義一個直譯器,這個直譯器使用該標識來解釋語言中的句子。
主要解決:對於一些固定文法構建一個解釋句子的直譯器。
何時使用:如果一種特定型別的問題發生的頻率足夠高,那麼可能就值得將該問題的各個例項表述為一個簡單語言中的句子。這樣就可以構建一個直譯器,該直譯器通過解釋這些句子來解決該問題。
如何解決:構件語法樹,定義終結符與非終結符。
關鍵程式碼:構件環境類,包含直譯器之外的一些全域性資訊,一般是 HashMap。
應用例項:編譯器、運算表示式計算。
優點: 1、可擴充套件性比較好,靈活。 2、增加了新的解釋表示式的方式。 3、易於實現簡單文法。
缺點: 1、可利用場景比較少。 2、對於複雜的文法比較難維護。 3、直譯器模式會引起類膨脹。 4、直譯器模式採用遞迴呼叫方法。
使用場景: 1、可以將一個需要解釋執行的語言中的句子表示為一個抽象語法樹。 2、一些重複出現的問題可以用一種簡單的語言來進行表達。 3、一個簡單語法需要解釋的場景。
注意事項:可利用場景比較少,JAVA 中如果碰到可以用 expression4J 代替。
實現
我們將建立一個介面 Expression 和實現了 Expression 介面的實體類。定義作為上下文中主要直譯器的 TerminalExpression 類。其他的類 OrExpression、AndExpression 用於建立組合式表示式。
InterpreterPatternDemo,我們的演示類使用 Expression 類建立規則和演示表示式的解析。
步驟 1
建立一個表示式介面。
Expression.java
public interface Expression { public boolean interpret(String context); }
步驟 2
建立實現了上述介面的實體類。
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);
}
}
步驟 3
InterpreterPatternDemo 使用 Expression 類來建立規則,並解析它們。
InterpreterPatternDemo.java
public class InterpreterPatternDemo {
//規則: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);
}
//規則:Julie 是一個已婚的女性
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"));
}
}
步驟 4
執行程式,輸出結果:
John is male? true
Julie is a married women? true