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设计模式详解-解释器模式

news 2025/6/30 9:27:10

类型：行为型模式

实现原理：实现了一个表达式接口，该接口使用标识来解释语言中的句子

作用：给定一个语言，定义它的文法表示，并定义一个解释器，这个解释器来解释。

主要解决：一些重复的固定文法分别创建解释器会很麻烦

何时使用：某一种特定类型的问题发生的频率足够高

解决的方法：构建语法树

实现核心：构建环境类，包含解释器之外的一些全局信息，一般是 HashMap。

应用实例：编译器、运算表达式计算。

优点：1、易扩展 2、表达式解释方法增加 3、易于实现文法

缺点： 1、可利用场景数量不确定。 2、复杂文法难维护。 3、解释器模式可能引起类膨胀。

使用场景：SQL 解析、符号处理引擎等。

实现

步骤 1
创建一个表达式接口。Expression.java
public interface Expression {public boolean interpret(String context);
}
步骤 2
创建实现了上述接口的实体类。TerminalExpression.java
public class TerminalExpression implements Expression {private String data;public TerminalExpression(String data){this.data = data; }@Overridepublic boolean interpret(String context) {if(context.contains(data)){return true;}return false;}
}
OrExpression.java
public class OrExpression implements Expression {private Expression expr1 = null;private Expression expr2 = null;public OrExpression(Expression expr1, Expression expr2) { this.expr1 = expr1;this.expr2 = expr2;}@Overridepublic boolean interpret(String context) {      return expr1.interpret(context) || expr2.interpret(context);}
}
AndExpression.java
public class AndExpression implements Expression {private Expression expr1 = null;private Expression expr2 = null;public AndExpression(Expression expr1, Expression expr2) { this.expr1 = expr1;this.expr2 = expr2;}@Overridepublic boolean interpret(String context) {      return expr1.interpret(context) && expr2.interpret(context);}
}
步骤 3
InterpreterPatternDemo 使用 Expression 类来创建规则，并解析它们。InterpreterPatternDemo.java
public class InterpreterPatternDemo {//规则：Robert 和 John 是男性public static Expression getMaleExpression(){Expression robert = new TerminalExpression("Robert");Expression john = new TerminalExpression("John");return new OrExpression(robert, john);    }//规则：Julie 是一个已婚的女性public static Expression getMarriedWomanExpression(){Expression julie = new TerminalExpression("Julie");Expression married = new TerminalExpression("Married");return new AndExpression(julie, married);    }public static void main(String[] args) {Expression isMale = getMaleExpression();Expression isMarriedWoman = getMarriedWomanExpression();System.out.println("John is male? " + isMale.interpret("John"));System.out.println("Julie is a married women? " + isMarriedWoman.interpret("Married Julie"));}
}
步骤 4
执行程序，输出结果：John is male? true
Julie is a married women? true这段代码是一个解释器模式（Interpreter Pattern）的示例。解释器模式用于定义语言的文法，并解析相关的表达式。在这个示例中，首先创建了一个表达式接口 Expression，其中定义了一个 interpret 方法用于解释表达式。接着定义了三个实现了 Expression 接口的实体类：TerminalExpression、OrExpression、AndExpression。TerminalExpression 类表示终结符表达式，它用于判断给定的上下文是否包含特定的数据。OrExpression 类和 AndExpression 类表示非终结符表达式，它们用于组合其他表达式并进行逻辑运算。最后，在 InterpreterPatternDemo 类中使用 Expression 类来创建具体的规则，并对其进行解析。在 main 方法中，通过调用 getMaleExpression 和 getMarriedWomanExpression 方法创建了两条规则，并使用 interpret 方法对输入的上下文进行解释。运行程序后，输出了两个解释结果。注意：这只是解释器模式的一个简单示例，实际应用中可能会更加复杂。解释器模式通常用于处理特定领域的语言解析或规则验证等场景。