深入理解Java设计模式之解释器模式

深入理解Java设计模式之解释器模式

目录一、什么是解释器模式二、解释器模式的使用场景三、解释器模式的优缺点优点：缺点：四、解释器模式的实现音乐解释器演奏内容类（Context）表达式类（AbstractExpression）音符类(TerminaExperssion)客户端代码总结

一、什么是解释http://器模式

定义：给定一个语言，定义一个文法的一种表示， 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。

解释器模式所涉及的角色如下所示：

（1）抽象表达式(Expression)角色：声明一个所有的具体表达式角色都需要实现的抽象接口。这个接口主要是一个interpret()方法，称做解释操作。

（2）终结符表达式(Terminal Expression)角色：实现了抽象表达式角色所要求的接口，主要是一个interpret()方法；文法中的每一个终结符都有一个具体终结表达式与之相对应。比如有一个简单的公式R=R1+R2，在里面R1和R2就是终结符，对应的解析R1和R2的解释器就是终结符表达式。

（3）非终结符表达式(Nonterminal Expression)角色：文法中的每一条规则都需要一个具体的非终结符表达式，非终结符表达式一般是文法中的运算符或者其他关键字，比如公式R=R1+R2中，“+"就是非终结符，解析“+”的解释器就是一个非终结符表达式。

（4）环境(Context)角色：这个角色的任务一般是用来存放文法中各个终结符所对应的具体值，比如R=R1+R2，我们给R1赋值100，给R2赋值200。这些信息需要存放到环境角色中，很多情况下我们使用Map来充当环境角色就足够了。

二、解释器模式的使用场景

1.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，可以使用解释器模式。而当存在以下情况时该模式效果最好

2.该文法的类层次结构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最好的选择。他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。

3.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，而是首先将他们装换成另一种形式，例如，正则表达式通常被装换成状态机，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、解释器模式的优缺点

优点：

1. 可以很容易地改变和扩展方法， 因为该模式使用类来表示方法规则， 你可以使用继承来改变或扩展该方法。

2.也比较容易实现方法， 因为定义抽象语法树总各个节点的类的实现大体类似， 这些类都易于直接编写。

3.解释器模式就是将一句话，转变为实际的命令程序执行而已。 而不用解释器模式本身也可以分析， 但通过继承抽象表达式的方式， 由于依赖转置原则， 使得文法的扩展和维护都带来的方便。

缺点：

解释器模式为方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方法可能难以管理和维护。 因此当方法非常复杂时， 使用其他的技术如 语法分析程序 或 编译器生成器来处理。

四、解释器模式的实现

音乐解释器

演奏内容类（Context）

//演奏内容类（Context）

class PlayContext

{

//演奏文本

private string text;

public string PlayText

{

get { return text; }

set { text = value; }

}

}

表达式类（AbstractExpression）

//表达式类（AbstractExpression）

abstract class Expression

{

//解释器

public void Interpret(PlayContext context)

{

if (context.PlayText.Length == 0) return;

string playKey = context.PlayText.Substring(0, 1);

context.PlayText = context.PlayText.Substring(2);

double playValue = Convert.ToDouble(context.PlayText.Substring(0, context.PlayText.IndexOf(" ")));

context.PlayText = context.PlayText.Substring(context.PlayText.IndexOf(" ") + 1);

Excute(playKey, playValue);

}

//执行

public abstract void Excute(string key, double value);

}

音符类(TerminaExperssion)

//音符类(TerminaExperssion)

class Note : Expression

{

public override void Excute(string key, double value)

{

string note = "";

switch (key)

{

case "C":

note = "1";

break;

case "D":

note = "2";

break;

case "E":

note = "3";

break;

case "F":

note = "4";

break;

case "G":

note = "5";

break;

case "A":

note = "6";

break;

case "B":

note = "7";

break;

}

}

}

//音符类(TerminaExperssion)

class Scale : Expression

{

public override void Excute(string key, double value)

{

string scale = "";

switch ((int)value)

{

case 1:

scale = "低音";

break;

case 2:

scale = "中音";

break;

case 3:

scale = "高音";

break;

}

}

}

客户端代码

class Program

{

//客户端代码

static void Main(string[] args)

{

PlayContext context = new PlayContext();

context.PlayText = "O 2 E 0.5 G 0.5 A 3 E 0.5";

Expression expression = null;

try

{

while (context.PlayText.Length > 0)

{

string str = context.PlayText.Substring(0, 1);

switch (str)

{

case "O":

expression = new Scale();

break;

case "Phttp://"://当首字母为CDEFGAB及休止符P时，实例化音符

expression = new Note();

break;

}

expression.Interpret(context);

}

}

catch (Exception )

{

throw;

}

Console.Read();

}

}

总结

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注我们的更多内容！

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