Java設計模式之解釋器模式

更新時間：2022年10月11日 09:09:15 作者：tianClassmate

這篇文章介紹了Java設計模式之解釋器模式，文中通過示例代碼介紹的非常詳細。對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下

解釋器模式字面意思，也即解釋某些內容的含義。這種設計模式是實際開發(fā)中最不容易用到的。比如SQL解析，符號處理引擎，會用到解釋器模式，屬于更底層的開發(fā)人員才會用到的設計模式。

本文就以解釋器模式的概念、角色和簡單的例子說明解釋器模式，讀者對這部分內容了解即可。

一、概念

解釋器模式是指給定一門語言，定義它的文法的一種表示(如：加減乘除表達式和正則表達式等)，然后再定義一個解釋器，該解釋器用來解釋我們的文法表示(表達式)。

解釋器模式的結構與組合模式相似，不過其包含的組成元素比組合模式多，而且組合模式是對象結構型模式，而解釋器模式是類行為型模式。

解釋器模式中包含四個角色：

抽象解釋器（Abstract Expression）角色：定義解釋器的接口，約定解釋器的解釋操作，主要包含解釋方法 interpret()。
終結符解釋器（Terminal Expression）角色：是抽象表達式的子類，用來實現(xiàn)文法中與終結符相關的操作，文法中的每一個終結符都有一個具體終結表達式與之相對應。
非終結符解釋器（Nonterminal Expression）角色：也是抽象表達式的子類，用來實現(xiàn)文法中與非終結符相關的操作，文法中的每條規(guī)則都對應于一個非終結符表達式。
環(huán)境（Context）角色：通常包含各個解釋器需要的數(shù)據(jù)或是公共的功能，一般用來傳遞被所有解釋器共享的數(shù)據(jù)，后面的解釋器可以從這里獲取這些值。

解釋器模式類結構圖如圖所示：

二、實現(xiàn)

接下來針對四個角色分別定義他們的實現(xiàn)。

抽象解釋器：

/**
 * 聲明一個抽象的解釋操作，這個接口為抽象語法樹中所有的節(jié)點所共享
 * @author tcy
 * @Date 29-08-2022
 */
public abstract class AbstractExpression {

    public abstract boolean interpret(String info);
}

非終結符表達式：

/**
 * 非終結符表達式，為文法中的非終結符實現(xiàn)解釋操作。對文法中每一條規(guī)則R1、R2...Rn都需要一個具體的非終結符表達式類
 * @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]);
    }
}

終結符表達式：

**
 * 實現(xiàn)與文法中的終結符相關聯(lián)的解釋操作，文法中每一個終結符都有一個具體終結表達式與之相對應
 * @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;
    }
}

上下文環(huán)境：

/**
 * 上下文環(huán)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("正確！ ["+info+"] 滿足  [單個數(shù)字-單個小寫-單個大寫]  的條件");
        else System.out.println("錯誤！ ["+info+"] 不滿足  [單個數(shù)字-單個小寫-單個大寫]  的條件");
    }

}

客戶端：

/**
 * @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");

    }
}

以上為解釋器模式的簡單案例，讀者可以拉取代碼到本地進行學習，本地源碼下載。