设计模式--解释器模式

解释器模式

定义：给定一个语言，定义它的文法（语法）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。

为了解释一种语言，而为语言创建的解释器

类型：行为型

适用场景：（1）某个特定类型问题发生频率足够高

优点：（1）语法由很多类表示，容易改变及扩展此“语言”

缺点：（1）当语法规则数目太多时，增加了系统复杂度

	不相同
适配器模式	不需要预先知道需要适配的规则
解释器模式	把规则写好，根据规则去执行解释

代码

// 每个 class 都是一个 .java 文件

public interface Interpreter {
    int interpret();
}

public class MultiInterpreter implements Interpreter {

    private Interpreter firstExpression,secondExpression;
    public MultiInterpreter(Interpreter firstExpression, Interpreter secondExpression){
        this.firstExpression=firstExpression;
        this.secondExpression=secondExpression;
    }
    @Override
    public int interpret(){
        return this.firstExpression.interpret()*this.secondExpression.interpret();
    }
    @Override
    public String toString(){
        return "*";
    }
}

public class NumberInterpreter implements Interpreter {
    private int number;
    public NumberInterpreter(int number){
        this.number=number;
    }
    public NumberInterpreter(String number){
        this.number=Integer.parseInt(number);
    }
    @Override
    public int interpret(){
        return this.number;
    }
}

public class AddInterpreter implements Interpreter {
    private Interpreter firstExpression,secondExpression;
    public AddInterpreter(Interpreter firstExpression, Interpreter secondExpression){
        this.firstExpression=firstExpression;
        this.secondExpression=secondExpression;
    }
    @Override
    public int interpret(){
        return this.firstExpression.interpret()+this.secondExpression.interpret();
    }
    @Override
    public String toString(){
        return "+";
    }
}

public class GeelyExpressionParser {
    private Stack<Interpreter> stack = new Stack<Interpreter>();

    public int parse(String str) {
        String[] strItemArray = str.split(" ");
        for (String symbol : strItemArray) {
            if (!OperatorUtil.isOperator(symbol)) {
                Interpreter numberExpression = new NumberInterpreter(symbol);
                stack.push(numberExpression);
                System.out.println(String.format("入栈: %d", numberExpression.interpret()));
            } else {
                //是运算符号，可以计算
                Interpreter firstExpression = stack.pop();
                Interpreter secondExpression = stack.pop();
                System.out.println(String.format("出栈: %d 和 %d",
                        firstExpression.interpret(), secondExpression.interpret()));
                Interpreter operator = OperatorUtil.getExpressionObject(firstExpression, secondExpression, symbol);
                System.out.println(String.format("应用运算符: %s", operator));
                int result = operator.interpret();
                NumberInterpreter resultExpression = new NumberInterpreter(result);
                stack.push(resultExpression);
                System.out.println(String.format("阶段结果入栈: %d", resultExpression.interpret()));
            }
        }
        int result = stack.pop().interpret();
        return result;
    }
}

public class OperatorUtil {
    public static boolean isOperator(String symbol) {
        return (symbol.equals("+") || symbol.equals("*"));
    }

    public static Interpreter getExpressionObject(Interpreter firstExpression, Interpreter secondExpression, String symbol) {
        if (symbol.equals("+")) {
            return new AddInterpreter(firstExpression, secondExpression);
        } else if (symbol.equals("*")) {
            return new MultiInterpreter(firstExpression, secondExpression);
        }
        return null;
    }
}

// 测试代码
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String geelyInputStr="6 100 11 + *";
        GeelyExpressionParser expressionParser=new GeelyExpressionParser();
        int result=expressionParser.parse(geelyInputStr);
        System.out.println("解释器计算结果: "+result);
    }
}

UML类图

源码示例

在 java.util 包中的 Pattern 类，

如 Spring 中的 ExpressionParser 接口