Java设计模式-解释器模式

解释器模式

1.解释器模式

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。

其实解释器模式很简单的，就是一个翻译的过程，就像翻译软件，你给程序输入中文，翻译软件把中文翻译为英文。而这个软件就是解释器。

2.代码示例

2.1Context类

Context类包含解释器之外的一些全局信息

public class Context {
    private String input;
    private String output;

    public String getInput() {
        return input;
    }

    public void setInput(String input) {
        this.input = input;
    }

    public String getOutput() {
        return output;
    }

    public void setOutput(String output) {
        this.output = output;
    }
}

2.2AbstractExpression类

AbstractExpression声明一个抽象的解释操作，这个接口为抽象语法树中所有节点所共享

public abstract class AbstractExpression {
    public abstract void interpret(Context context);
}

2.3TerminalExpression类

TerminalExpression实现与文法中的终结符相关联的解释操作。实现抽象表达式中所要求的接口。

public class TerminalExpression extends AbstractExpression{
    @Override
    public void interpret(Context context) {
        System.out.println("终端解释器");
    }
}

2.4NonTerminalExpression类

NonTerminalExpression为问法中的非终结符实现解释操作

public class NonTerminalExpression extends AbstractExpression{
    @Override
    public void interpret(Context context) {
        System.out.println("非终端解释器");
    }
}

2.5测试类

public class MainApp {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context();
        List<AbstractExpression> list = new ArrayList<>();
        list.add(new TerminalExpression());
        list.add(new NonTerminalExpression());
        list.add(new TerminalExpression());
        list.add(new TerminalExpression());

        for (AbstractExpression expression : list) {
            expression.interpret(context);
        }
    }
}

运行结果

终端解释器
非终端解释器
终端解释器
终端解释器

3.总结

解释器模式需要解决的是，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，改解释器通过解释这些句子来解决该问题。

当一个语言需要解释执行，并且你可以将该语言中的句子表示为一个抽象语法树的时候，就可以使用解释器模式。

用了解释器模式，就意味着可以很容易地改变和扩展文法，因为改模式使用类来表示文法规则，可以使用继承来改变或扩展该文法。也比较容易实现文法，因为定义抽象语法树中各个节点的类的实现大体类似，这些类都易于直接编写。

当然，解释器模式也有不足的，解释器模式为文法中的每一条规则至少定义了一个类，一次包含许多规则的文法可能难以管理和维护。建议当文法非常复杂时，使用其他技术如语法分析程序或编译器生成器来处理。

其实解释器模式我感觉不必拘泥于什么样的数据结构，只要能体现出解释器模式的作用即可。比如上面的示例代码，可能看着一头雾水，不用紧张，我也看不懂。但是只要我们知道解释器的意思，它可以用来干什么，在什么情况下使用它，就行了，至于数据结构是否是标准的解释器模式这个就无关紧要了。

设计模式的学习，更多的是要学习每一种设计模式背后的设计思想，不必拘泥于每一种模式的数据结构是否标准，只要自己的设计，能够总体上满足开闭原则，易于扩展维护等等，那就是一个好的设计模式。