外文网站建站,h5网站价格,360打不开建设银行的网站,宁波网站营销推广策划方案解释器模式是一种行为设计模式#xff0c;可以解释语言的语法或表达式。给定一个语言#xff0c;定义它的文法的一种表示#xff0c;然后定义一个解释器#xff0c;使用该文法来解释语言中的句子。解释器模式提供了评估语言的语法或表达式的方式。
Interpreter is a behav…解释器模式是一种行为设计模式可以解释语言的语法或表达式。给定一个语言定义它的文法的一种表示然后定义一个解释器使用该文法来解释语言中的句子。解释器模式提供了评估语言的语法或表达式的方式。
Interpreter is a behavior design pattern. It can interpret the syntax or expressions of a language.
Given a language, define a representation of its grammar, and then define an interpreter
that uses the grammar to interpret sentences by the language.结构设计
解释器模式包含如下角色 Context上下文包含解释器之外的一些全局信息。 AbstractExpression抽象表达式声明一个抽象的解释操作这个接口为抽象语法树中所有的节点所共享。 TerminalExression终结符表达式实现与文法中的终结符相关联的解释操作。 NonterminalExpression非终结符表达式实现与文法中的非终结符相关联的解释操作对文法中每一条规则R1、R2、…、Rn 都需要一个具体的非终结符表达式类。 Client客户端构建一个句子它是TerminalExression和NonterminalExpression的实例的一个抽象语法树然后初始化Context并调用解释操作。 解释器模式类图表示如下
伪代码实现
接下来将使用代码介绍下解释器模式的实现。由于无法使用抽象的用例表示出解释器模式所以这里会基于特定的场景给出代码示例。这里以常见的四则运算(由于除法需要特殊处理这里暂不提供)的解析为例 介绍下解释器模式的实现。
// 1、抽象表达式声明一个抽象的解释操作接口
public interface Expression {int interpret();
}//2、终结符表达式实现与文法中的终结符相关联的解释操作这里是数字
public class NumberExpression implements Expression {private int number;public NumberExpression(int number) {this.number number;}public NumberExpression(String number) {this.number Integer.parseInt(number);}Overridepublic int interpret() {return this.number;}
}// 3、非终结符表达式实现与文法中的非终结符相关联的解释操作这里是运算符
public class AdditionExpression implements Expression {private Expression firstExpression, secondExpression;public AdditionExpression(Expression firstExpression, Expression secondExpression) {this.firstExpression firstExpression;this.secondExpression secondExpression;}Overridepublic int interpret() {return Math.addExact(this.firstExpression.interpret(), this.secondExpression.interpret());}Overridepublic String toString() {return ;}
}
public class SubtractionExpression implements Expression {private Expression firstExpression, secondExpression;public SubtractionExpression(Expression firstExpression, Expression secondExpression) {this.firstExpression firstExpression;this.secondExpression secondExpression;}Overridepublic int interpret() {return Math.subtractExact(this.firstExpression.interpret(), this.secondExpression.interpret());}Overridepublic String toString() {return -;}
}
public class MultiplicationExpression implements Expression {private Expression firstExpression, secondExpression;public MultiplicationExpression(Expression firstExpression, Expression secondExpression) {this.firstExpression firstExpression;this.secondExpression secondExpression;}Overridepublic int interpret() {return Math.multiplyExact(this.firstExpression.interpret(), this.secondExpression.interpret());}Overridepublic String toString() {return *;}
}// 4、表达式分析器将输入解析成表达式并执行相关的计算
public class ExpressionParser {private static final String ADD ;private static final String SUBTRACT -;private static final String MULTIPLY *;private static final String SPLITTER ;private LinkedListExpression stack new LinkedList();public int parse(String str) {String[] tokenList str.split(SPLITTER);for (String symbol : tokenList) {if (!isOperator(symbol)) {Expression numberExpression new NumberExpression(symbol);stack.push(numberExpression);} else {Expression firstExpression stack.pop();Expression secondExpression stack.pop();Expression operator getExpressionObject(firstExpression, secondExpression, symbol);if (operator null) {throw new RuntimeException(unknown symbol: symbol);}int result operator.interpret();NumberExpression resultExpression new NumberExpression(result);stack.push(resultExpression);}}return stack.pop().interpret();}private boolean isOperator(String symbol) {return symbol.equals(ADD) || symbol.equals(SUBTRACT) || symbol.equals(MULTIPLY);}private Expression getExpressionObject(Expression firstExpression, Expression secondExpression, String symbol) {switch (symbol) {case ADD:return new AdditionExpression(firstExpression, secondExpression);case SUBTRACT:return new SubtractionExpression(firstExpression, secondExpression);case MULTIPLY:return new MultiplicationExpression(firstExpression, secondExpression);default:return null;}}
}// 5、客户端
public class InterpreterClient {public void test() {// (1) 定义输入String input 2 1 5 *;System.out.println(input is: input);// (2) 创建表达式分析器实例ExpressionParser expressionParser new ExpressionParser();// (3) 执行分析操作int result expressionParser.parse(input);System.out.println(result: result);}
}适用场景
在以下情况下可以考虑使用解释器模式 (1)如果需要解释执行的语言中的句子可以表示为一个抽象语法树可以考虑使用解释器模式。如SQL 解析、符号处理引擎、正则表达式等。 (2) 对于重复出现的问题如果可以使用简单的语言来表达可以考虑使用解释器模式。 (3) 一个简单语法需要解释的场景可以考虑使用解释器模式。对于简单语法由于其文法规则较简单使用解释器模式要优于语法分析程序。
优缺点
解释器模式有以下优点 (1) 可扩展性好。因为该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。 (2) 易于实现简单的文法。定义抽象语法树各个节点的类的实现大体相似。 但是该模式也存在以下缺点 (1) 可利用场景比较少。 (2) 对于复杂的文法比较难维护。包含许多规则的文法可能难以管理和维护。 (3) 会引起类膨胀。随着文法规则的复杂化类的规模也会随之膨胀。 (4) 使用了大量的循环和递归需要考虑效率问题。
参考
《设计模式 可复用面向对象软件的基础》 Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides 著, 李英军, 马晓星等译 https://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/behavioral_patterns/mediator.html 解释器模式 https://refactoringguru.cn/design-patterns/mediator 解释器模式 https://www.runoob.com/design-pattern/mediator-pattern.html 解释器模式 https://www.cnblogs.com/adamjwh/p/10959987.html 简说设计模式——解释器模式 https://springframework.guru/gang-of-four-design-patterns/interpreter-pattern/ Interpreter Pattern
