大话设计模式笔记(二十四)の解释器模式
解释器模式
定义
给定一个语言,定义它的文法的一种表示,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。
目的
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。
UML图
好处
容易改变和扩展文法,因为该模式使用类来表示文法规则,你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类似,这些类都易于直接编写。
不足
解释器模式为文法中的每一条规则至少定义了一个类,因此包含许多规则的文法可能难以管理和维护。建议当文法非常复杂时,使用其他的技术如语法分析或编译器生成器来处理。
举个栗子
实现一个简单的音乐解释器。规则大致有:“C D E F G A B”分别表示“Do-Re-Mi-Fa-So-La-Ti”;音符长度1表示一拍,2表示二拍,0.5表示半拍,0.25表示四分之一拍,以此类推。解释以下《上海滩》
Talk is cheap, show me the code
(屁话少说,放码过来)
1. /**
2. * 演奏内容类
3. * Created by callmeDevil on 2019/12/15.
4. */
5. public class PlayContext {
6.
7. // 演奏文本
8. private String text;
9.
10. // 省略 get set
11. }
12.
1. /**
2. * 表达式类
3. * Created by callmeDevil on 2019/12/15.
4. */
5. public abstract class Expression {
6.
7. // 解释器
8. public void interpret(PlayContext context){
9. if (context.getText().length() == 0) {
10. return;
11. } else {
12. // 此方法用于将当前演奏文本第一条命令获得命令字母和其参数值
13. // 例如:“O 3 E 0.5 G 0.5 A 3”,则 playKey 为O,而playValue 为3
14. String playKey = context.getText().substring(0, 1);
15. context.setText(context.getText().substring(2));
16. double playValue = Double.parseDouble(context.getText().substring(0, context.getText().indexOf(" ")));
17. // 获得playKey 和 playValue 后将其从演奏文本中移除
18. // 例如:“O 3 E 0.5 G 0.5 A 3”变成了“E 0.5 G 0.5 A 3”
19. context.setText(context.getText().substring(context.getText().indexOf(" ") + 1));
20.
21. excute(playKey, playValue);
22. }
23. }
24.
25. // 抽象方法执行,不同的文法的子类,有不同的执行处理
26. public abstract void excute(String key ,double value);
27.
28. }
29.
1. /**
2. * 音符类
3. * Created by callmeDevil on 2019/12/15.
4. */
5. public class Note extends Expression {
6. @Override
7. public void excute(String key, double value) {
8. String note = "";
9. switch (key) {
10. case "C":
11. note = "1"; // 如果获得的 key 是C,则演奏1(do),是D则演奏2(Re),以此类推
12. break;
13. case "D":
14. note = "2";
15. break;
16. case "E":
17. note = "3";
18. break;
19. case "F":
20. note = "4";
21. break;
22. case "G":
23. note = "5";
24. break;
25. case "A":
26. note = "6";
27. break;
28. case "B":
29. note = "7";
30. break;
31. }
32. System.out.print(note + " ");
33. }
34. }
35.
1. /**
2. * 音阶类
3. * Created by callmeDevil on 2019/12/15.
4. */
5. public class Scale extends Expression {
6. @Override
7. public void excute(String key, double value) {
8. String scale = "";
9. switch ((int) value) {
10. case 1 :
11. scale = "低音";
12. break;
13. case 2:
14. scale = "中音";
15. break;
16. case 3:
17. scale = "高音";
18. break;
19. }
20. System.out.print(scale + " ");
21. }
22. }
23.
1. public class Test {
2. public static void main(String[] args) {
3. PlayContext context = new PlayContext();
4. // 音乐-上海滩
5. System.out.println("上海滩:");
6. context.setText("O 2 E 0.5 A 3 E 0.5 G 0.5 D 3 E 0.5 G 0.5 A 0.5 O 3 C 1 O 2 A 0.5 G 1 C 0.5 E 0.5 D 3 ");
7. Expression expression = null;
8. try {
9. while (context.getText().length() > 0) {
10. String string = context.getText().substring(0, 1);
11. switch (string) {
12. case "O": // 当首字母是O时,表达式实例化为音阶
13. expression = new Scale();
14. break;
15. case "C":
16. case "D":
17. case "E":
18. case "F":
19. case "G":
20. case "A":
21. case "B":
22. case "P": // 当首字母是CDEFGAB以及休止符P时,则实例化为音符
23. expression = new Note();
24. break;
25. }
26. expression.interpret(context);
27. }
28. } catch (Exception e) {
29. e.printStackTrace();
30. }
31. }
32. }
33.
运行结果
1. 上海滩:
2. 中音 3 6 3 5 2 3 5 6 高音 1 中音 6 5 1 3 2
3.
需求变更
增加一个文法,就是演奏速度,用“T”表示,毫秒为单位,‘T 1000’表示每节拍一秒。
增加一个子类
1. /**
2. * 音速类
3. * Created by callmeDevil on 2019/12/15.
4. */
5. public class Speed extends Expression{
6. @Override
7. public void excute(String key, double value) {
8. String speed;
9. if (value < 500) {
10. speed = "快速";
11. } else if (value >= 1000) {
12. speed = "慢速";
13. } else {
14. speed = "中速";
15. }
16. System.out.print(speed + " ");
17. }
18. }
19.
客户端改变
1. public class Test {
2. public static void main(String[] args) {
3. PlayContext context = new PlayContext();
4. // 音乐-上海滩
5. System.out.println("上海滩:");
6. // 增加速度的设置
7. context.setText("T 500 O 2 E 0.5 A 3 E 0.5 G 0.5 D 3 E 0.5 G 0.5 A 0.5 O 3 C 1 O 2 A 0.5 G 1 C 0.5 E 0.5 D 3 ");
8. Expression expression = null;
9. try {
10. while (context.getText().length() > 0) {
11. String string = context.getText().substring(0, 1);
12. switch (string) {
13. case "O": // 当首字母是O时,表达式实例化为音阶
14. expression = new Scale();
15. break;
16. case "T": // 增加对T的判断
17. expression = new Speed();
18. break;
19. case "C":
20. case "D":
21. case "E":
22. case "F":
23. case "G":
24. case "A":
25. case "B":
26. case "P": // 当首字母是CDEFGAB以及休止符P时,则实例化为音符
27. expression = new Note();
28. break;
29. }
30. expression.interpret(context);
31. }
32. } catch (Exception e) {
33. e.printStackTrace();
34. }
35. }
36. }
37.
运行结果
1. 上海滩:
2. 中速 中音 3 6 3 5 2 3 5 6 高音 1 中音 6 5 1 3 2
3.
Pass:以上纯属个人理解~~如果发现有错或是心存建议意见等,欢迎大家评论或联系~(# ゚Д゚)~祝大家身体健康学习进步工作顺利生活愉快!
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