好得很程序员自学网

<tfoot draggable='sEl'></tfoot>

深入理解Java设计模式之解释器模式

一、什么是解释器模式

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)

?

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

//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)

?

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

//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)

?

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

//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

?

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

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 "p" : //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的更多内容!

原文链接:https://HdhCmsTestcnblogs测试数据/xuwendong/p/9898012.html

查看更多关于深入理解Java设计模式之解释器模式的详细内容...

  阅读:12次