设计模式-16-解释器模式

设计模式16

设计模式-16-解释器模式

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processon在线UML类图:processon

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设计模式-16-解释器模式

解释器模式(Interprter Pattern)

意图

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。

given a language,define a representation for its grammer along with an interpreter that uses the representation to interpet sentences in the language.

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。

关键代码

构件环境类,包含解释器之外的一些全局信息,一般是 HashMap。

如何解决

构件语法树,定义终结符与非终结符。

应用实例

编译器、运算表达式计算。

优点

  • 可扩展性比较好,灵活。
  • 增加了新的解释表达式的方式。
  • 易于实现简单文法。

缺点

  • 可利用场景比较少。
  • 对于复杂的文法比较难维护。
  • 解释器模式会引起类膨胀。
  • 解释器模式采用递归调用方法。

使用场景

  • 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。
  • 一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达。
  • 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1

乐章有乐调和谱子,计算机存储用数字对应音符

in music notation.
we define 01 for L0,02 for MID,03 for HI.
“do re mo fa sol la xi” used to represent 1 2 3 4 5 6 7
use the representation to interpret this sentence:“0 1 3 1 2 3 1 2 3 5 3”

类图

案例1

代码

pattern16.interprter.demo1

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public abstract class NotationInterpreter {
abstract void Interpreter(Context context);
}

public class Context {
String myNumNotation;
String myScale;
}

public class NumberNotation extends NotationInterpreter {
Hashtable<String, String> nns = new Hashtable<String, String>();

NumberNotation() {
nns.put("1", "do");
nns.put("2", "re");
nns.put("3", "mi");
nns.put("4", "fa");
nns.put("5", "sol");
nns.put("6", "la");
nns.put("7", "xi");
}

@Override
void Interpreter(Context context) {
String s = context.myNumNotation;
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
String subs = s.substring(i, i + 1);
String r = nns.get(subs).toString();
System.out.println(r);
System.out.println("");
}
}
}

public class Scale extends NotationInterpreter {
@Override
void Interpreter(Context context) {
String scale = context.myScale;
switch (scale) {
case "01":
System.out.println("L0");
break;
case "02":
System.out.println("MID");
break;
case "03":
System.out.println("HI");
break;
}
}
}

测试输出

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public class Main {
public static void main(String[] args) {
Context c = new Context();
c.myNumNotation = "312312353";
c.myScale = "01";

Scale s = new Scale();
s.Interpreter(c);

NumberNotation nn = new NumberNotation();
nn.Interpreter(c);
}
}
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L0
mi

do

re

mi

do

re

mi

sol

mi

案例2

【菜鸟教程】我们将创建一个接口 Expression 和实现了 Expression 接口的实体类。定义作为上下文中主要解释器的 TerminalExpression 类。其他的类 OrExpression、AndExpression 用于创建组合式表达式。

类图

案例2

文章作者: HibisciDai
文章链接: http://hibiscidai.com/2018/05/16/设计模式-16-解释器模式/
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