介绍
意图:给定一个语言,定义它的文法表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该标识来解释语言中的句子。
主要解决:对于一些固定文法构建一个解释句子的解释器。
何时使用: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。
如何解决:构建语法树,定义终结符与非终结符。
关键代码: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、可扩展性比较好,灵活。 2、增加了新的解释表达式的方式。 3、易于实现简单文法。
缺点: 1、可利用场景比较少。 2、对于复杂的文法比较难维护。 3、解释器模式会引起类膨胀。 4、解释器模式采用递归调用方法。
使用场景: 1、可以将一个需要解释执行的语言中的句子表示为一个抽象语法树。 2、一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达。 3、一个简单语法需要解释的场景。
注意事项:可利用场景比较少,JAVA 中如果碰到可以用 expression4J 代替。
案例
package com.lzhsite.technology.designPattern.Interpreter.FinanceDemo; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.util.HashMap; public class ClientForFinanceDemo { public static void main(String[] args) { String expStr = getExpStr(); HashMap<String, Integer> var = getValue(expStr); Calculator calculator = new Calculator(expStr); System.out.println("运算结果为:" + expStr + " = " + calculator.run(var)); } public static String getExpStr() { String in = null; System.out.println("请输入表达式:"); try { in = (new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))).readLine(); } catch (IOException exception) { exception.printStackTrace(); } return in; } public static HashMap<String, Integer> getValue(String expStr) { String in = null; HashMap<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>(); for (char ch : expStr.toCharArray()) { if (ch != '+' && ch != '-') { if (!map.containsKey(String.valueOf(ch))) { System.out.print("请输入" + ch + "的值:"); try { in = (new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))).readLine(); } catch (IOException exception) { exception.printStackTrace(); } map.put(String.valueOf(ch), Integer.valueOf(in)); } } } return map; } }
package com.lzhsite.technology.designPattern.Interpreter.FinanceDemo; import java.util.HashMap; import java.util.Stack; public class Calculator { private Expression expression; public Calculator(String expStr) { Stack<Expression> stack = new Stack<Expression>(); char[] charArray = expStr.toCharArray(); Expression left = null; Expression right = null; for (int i = 0; i < charArray.length; i++) { switch (charArray[i]) { case '+': left = stack.pop(); right = new VarExpression(String.valueOf(charArray[++i])); stack.push(new AddExpression(left, right)); break; case '-': left = stack.pop(); right = new VarExpression(String.valueOf(charArray[++i])); stack.push(new SubExpression(left, right)); break; default: stack.push(new VarExpression(String.valueOf(charArray[i]))); } } this.expression = stack.pop(); } public int run(HashMap<String, Integer> var) { return this.expression.interpreter(var); } }
表达式接口
package com.lzhsite.technology.designPattern.Interpreter.FinanceDemo; import java.util.HashMap; public abstract class Expression { public abstract int interpreter(HashMap<String, Integer> var); }
运算符号
package com.lzhsite.technology.designPattern.Interpreter.FinanceDemo; public abstract class SymbolExpression extends Expression { protected Expression left; protected Expression right; public SymbolExpression(Expression left, Expression right) { this.left = left; this.right = right; } }
package com.lzhsite.technology.designPattern.Interpreter.FinanceDemo; import java.util.HashMap; public class SubExpression extends SymbolExpression { public SubExpression(Expression left, Expression right) { super(left, right); } public int interpreter(HashMap<String, Integer> var) { return super.left.interpreter(var) - super.right.interpreter(var); } }
变量
package com.lzhsite.technology.designPattern.Interpreter.FinanceDemo; import java.util.HashMap; public class VarExpression extends Expression { private String key; public VarExpression(String key) { this.key = key; } public int interpreter(HashMap<String, Integer> var) { return var.get(this.key); } }
示例代码: