java软件设计模式|设计模式——解释器模式解释器模式|java|设计模式

一、解释器模式 1.1 概述在软件开发中，会遇到有些问题多次重复出现，而且有一定的相似性和规律性。如果将它们归纳成一种简单的语言，那么这些问题实例将是该语言的一些句子，这样就可以用“编译原理”中的解释器模式来实现了。
虽然使用解释器模式的实例不是很多，但对于满足以上特点，且对运行效率要求不是很高的应用实例，如果用解释器模式来实现，其效果是非常好的，本文将介绍其工作原理与使用方法。
1.2 定义 (1) 给分析对象定义一个语言，并定义该语言的文法表示。
(2) 再设计一个解析器来解释语言中的句子。也就是说，用编译语言的方式来分析应用中的实例。
(3) 文法是用于描述语言的语法结构的形式规则。

expression ::= value | plus | minus plus ::= expression ‘+’ expression minus ::= expression ‘-’ expression value ::= integer

这里的符号“::=”表示“定义为”的意思
1.3 结构

抽象表达式（Abstract Expression）角色：定义解释器的接口，约定解释器的解释操作，主要包含解释方法 interpret()。
终结符表达式（Terminal Expression）角色：是抽象表达式的子类，用来实现文法中与终结符相关的操作，文法中的每一个终结符都有一个具体终结表达式与之相对应。
非终结符表达式（Nonterminal Expression）角色：也是抽象表达式的子类，用来实现文法中与非终结符相关的操作，文法中的每条规则都对应于一个非终结符表达式。
环境（Context）角色：通常包含各个解释器需要的数据或是公共的功能，一般用来传递被所有解释器共享的数据，后面的解释器可以从这里获取这些值。
客户端（Client）：主要任务是将需要分析的句子或表达式转换成使用解释器对象描述的抽象语法树，然后调用解释器的解释方法，当然也可以通过环境角色间接访问解释器的解释方法。

1.4 案例设计实现加减法的软件

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//抽象表达式 public abstract class AbstractExpression { public abstract int interpret(Context context); }//终结符表达式角色 public class Value extends AbstractExpression { private int value; public Value(int value) { this.value = https://www.it610.com/article/value; }@Override public int interpret(Context context) { return value; }@Override public String toString() { return new Integer(value).toString(); } }//非终结符表达式角色加法表达式 public class Plus extends AbstractExpression { private AbstractExpression left; private AbstractExpression right; public Plus(AbstractExpression left, AbstractExpression right) { this.left = left; this.right = right; }@Override public int interpret(Context context) { return left.interpret(context) + right.interpret(context); }@Override public String toString() { return"(" + left.toString() + " + " + right.toString() + ")"; } }///非终结符表达式角色减法表达式 public class Minus extends AbstractExpression { private AbstractExpression left; private AbstractExpression right; public Minus(AbstractExpression left, AbstractExpression right) { this.left = left; this.right = right; }@Override public int interpret(Context context) { return left.interpret(context) - right.interpret(context); }@Override public String toString() { return "(" + left.toString() + " - " + right.toString() + ")"; } }//终结符表达式角色变量表达式 public class Variable extends AbstractExpression { private String name; public Variable(String name) { this.name = name; }@Override public int interpret(Context ctx) { return ctx.getValue(this); }@Override public String toString() { return name; } }//环境类 public class Context { private Map map = new HashMap(); public void assign(Variable var, Integer value) { map.put(var, value); }public int getValue(Variable var) { Integer value = https://www.it610.com/article/map.get(var); return value; } }//测试类 public class Client { public static void main(String[] args) { Context context = new Context(); Variable a = new Variable("a"); Variable b = new Variable("b"); Variable c = new Variable("c"); Variable d = new Variable("d"); Variable e = new Variable("e"); //Value v = new Value(1); context.assign(a, 1); context.assign(b, 2); context.assign(c, 3); context.assign(d, 4); context.assign(e, 5); AbstractExpression expression = new Minus(new Plus(new Plus(new Plus(a, b), c), d), e); System.out.println(expression + "= " + expression.interpret(context)); } }

1.5 优缺点优点