解释器模式
解释器模式(interpreter),给定一个语言,定义它的文法的一种标识,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。[DP]
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,该解释器通过解释这些句子来解决该问题[DP]。
解释器模式结构图
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
public abstract class AbstractExpression {
public abstract void interpret(Context context);
}
TerminalExpression(终结符表达式),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,只要是一个interpret()方法。文法中每一个终结符都有一个具体终结表达式与之相对应。
public class TerminalExpression extends AbstractExpression {
@Override
public void interpret(Context context) {
print("终端解释器");
}
}
NonterminalExpression(非终结符表达式),为文法中的非终结符实现解释操作。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。通过实现抽象表达式的interpret()方法实现解释操作。解释操作以递归方式调用上面所提到的代表R1、R2...Rn中各个符号的实例变量。
public class NonterminalExpression extends AbstractExpression {
@Override
public void interpret(Context context) {
print("非终端解释器");
}
}
Context,包含解释器之外的一些全局信息
public class Context {
private String input;
public String pInput;
private String output;
public String pOutput;
//getter/setter省略
}
客户端代码,构建表示该文法定义的语言中的一个特定的句子的抽象语法树。调用解释操作。
public class Test {
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 abstractExpression : list) {
abstractExpression.interpret(context);
}
}
}
结果显示
解释器模式的好处
当有一个语言需要解释执行,并且你可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树时,可使用解释器模式[DP]。
解释器模式可以很容易地改变和扩展文法,因为该模式使用类来表示文法规则,可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相似,这些类都易于直接编写。[DP]
解释器模式不足:解释器模式为文法中的每一条规则至少定义一个类,因此包含许多规则的文法可能难以维护和管理。建议当文法非常复杂时,使用其他的技术如语法分析程序或编译器生成器来处理。[DP]