Interpreter(解释器)模式
一、什么是解释器模式
Interpreter模式也叫解释器模式，是行为模式之一，它是一种特殊的设计模式，它建立一个解释器，对于特定的计算机程序设计语言，用来解释预先定义的文法。简单地说，Interpreter模式是一种简单的语法解释器构架。
二、解释器模式应用场景
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。
而当存在以下情况时该模式效果最好：
该文法简单对于复杂的文法,文法的类层次变得庞大而无法管理。此时语法分析程序生成器这样的工具是更好的选择。它们无需构建抽象语法树即可解释表达式,这样可以节省空间而且还可能节省时间。
效率不是一个关键问题，最高效的解释器通常不是通过直接解释语法分析树实现的,而是首先将它们转换成另一种形式。例如，正则表达式通常被转换成状态机。但即使在这种情况下,转换器仍可用解释器模式实现,该模式仍是有用的。
三、解释器模式的结构
四、解释器模式的角色和职责
Context
解释器上下文环境类。用来存储解释器的上下文环境，比如需要解释的文法等。
AbstractExpression
解释器抽象类。 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。
ConcreteExpression
解释器具体实现类。
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，一个句子中的每个终结符需要该类的一个实例。
NonterminalExpression:非终结符表达式，对于文法中的每一条规则R：：=R1R2..都需要一个NonterminalExpression类。为从R1到Rn的每个符号都维护一个AbstractExpression类型的实例变量。为文法中的非终结符实现解释操作，解释操作一般要递归地调用表示R1到Rn的那些对象的解释操作。
Context：上下文，包含解释器需要解释的全局信息。
Client:构建表示该文法定义的语言中一个特定的句子的抽象语法树。该抽象语法树由NonterminalExpression和TerminalExpression的实例装配而成。调用解释操作等。
协作:
Client构建一个句子，它是NonterminalExpression和TerminalExpress的实例的一个抽象语法树，然后初始化上下文并调用解释操作。
每一个非终结符表达式节点定义相应子表达式的解释操作。而各终结符表达式的解释操作构成了递归的基础。
每一节点的解释操作用上下文来存储和访问解释器的状态。
Context.java
/*
* 上下文环境类，用来保存文法
*/
public class Context {
private String input;
private int output;
public Context(String input) {
this.input = input;
}
public String getInput() {
return input;
}
public void setInput(String input) {
this.input = input;
}
public int getOutput() {
return output;
}
public void setOutput(int output) {
this.output = output;
}
}
Expression.java
/*
* 抽象解释器
*/
public abstract class Expression {
public abstract void interpret(Context context);
}
MinusExpression.java
public class MinusExpression extends Expression {
public void interpret(Context context) {
System.out.println("自动递减");
String input = context.getInput();
int inInput = Integer.parseInt(input);
// inInput--;
--inInput;
context.setInput(String.valueOf(inInput));
context.setOutput(inInput);
}
}
PlusExpression.java
public class PlusExpression extends Expression {
public void interpret(Context context) {
//提示信息
System.out.println("自动递增");
//获得上下文环境
String input = context.getInput();
//进行类型转换
int intInput = Integer.parseInt(input);
//进行递增
// intInput++;
++intInput;
//对上下文环境重新进行赋值
context.setInput(String.valueOf(intInput));
context.setOutput(intInput);
}
}
MainClass.java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/*
* client
*/
public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
String number = "20";
Context context = new Context(number);
// Expression expression1 = new MinusExpression();
// expression1.interpret(context);
// System.out.println(context.getOutput());
//
// Expression expression2 = new PlusExpression();
// expression2.interpret(context);
// System.out.println(context.getOutput());
//
// Expression expression3 = new PlusExpression();
// expression3.interpret(context);
// System.out.println(context.getOutput());
//
// Expression expression4 = new PlusExpression();
// expression4.interpret(context);
// System.out.println(context.getOutput());
List<Expression> list = new ArrayList<Expression>();
list.add(new PlusExpression());
list.add(new PlusExpression());
list.add(new MinusExpression());
list.add(new MinusExpression());
list.add(new MinusExpression());
list.add(new MinusExpression());
for(Expression ex : list) {
ex.interpret(context);
System.out.println(context.getOutput());
}
}
}
