解释器模式

示例代码git地址 : https://gitee.com/zyxscuec/Design-pattern.git


文章目录

  • 解释器模式
  • (1)概念
  • (2)适用场景
  • (3)代码示例
  • (4)该模式在源码中的体现
  • (5)解释器模式的优缺点


(1)概念

解释器模式(Interpreter Pattern)提供了评估语言的语法或表达式的方式,它属于行为型模式。这种模式实现了一个表达式接口,该接口解释一个特定的上下文。这种模式被用在 SQL 解析、符号处理引擎等。

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。

如何解决:构建语法树,定义终结符与非终结符。

(2)适用场景

1、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。

2、一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达。

3、一个简单语法需要解释的场景。

(3)代码示例

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 OrExpressionAndExpression 用于创建组合式表达式。

InterpreterPatternDemo,我们的演示类使用 Expression 类创建规则和演示表达式的解析。

java常用解释器 java编写一个解释器_java常用解释器

创建一个表达式接口。

package com.alibaba.design.interpreterpattern;

/**
 * @author zhouyanxiang
 * @create 2020-08-2020/8/1-10:10
 */
public interface Expression {
    public boolean interpret(String context);
}

创建实现了上述接口的实体类。

  • TerminalExpression
package com.alibaba.design.interpreterpattern;

/**
 * @author zhouyanxiang
 * @create 2020-08-2020/8/1-10:10
 */
public class TerminalExpression implements Expression {

    private String data;

    public TerminalExpression(String data){
        this.data = data;
    }

    @Override
    public boolean interpret(String context) {
        if(context.contains(data)){
            return true;
        }
        return false;
    }

}
  • OrExpression
package com.alibaba.design.interpreterpattern;

/**
 * @author zhouyanxiang
 * @create 2020-08-2020/8/1-10:11
 */
public class OrExpression implements Expression {

    private Expression expr1 = null;
    private Expression expr2 = null;

    public OrExpression(Expression expr1, Expression expr2) {
        this.expr1 = expr1;
        this.expr2 = expr2;
    }

    @Override
    public boolean interpret(String context) {
        return expr1.interpret(context) || expr2.interpret(context);
    }

}
  • AndExpression
package com.alibaba.design.interpreterpattern;

/**
 * @author zhouyanxiang
 * @create 2020-08-2020/8/1-10:12
 */
public class AndExpression implements Expression {

    private Expression expr1 = null;
    private Expression expr2 = null;

    public AndExpression(Expression expr1, Expression expr2) {
        this.expr1 = expr1;
        this.expr2 = expr2;
    }

    @Override
    public boolean interpret(String context) {
        return expr1.interpret(context) && expr2.interpret(context);
    }

}

客户端测试类

package com.alibaba.design.interpreterpattern;

/**
 * @author zhouyanxiang
 * @create 2020-08-2020/8/1-10:13
 */
public class InterpreterPatternDemo {

    // 规则:Robert 和 John 是男性
    public static Expression getMaleExpression(){
        Expression robert = new TerminalExpression("Robert");
        Expression john = new TerminalExpression("John");
        return new OrExpression(robert, john);
    }

    // 规则:Julie 是一个已婚的女性
    public static Expression getMarriedWomanExpression(){
        Expression julie = new TerminalExpression("Julie");
        Expression married = new TerminalExpression("Married");
        return new AndExpression(julie, married);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Expression isMale = getMaleExpression();
        Expression isMarriedWoman = getMarriedWomanExpression();

        System.out.println("John is male? " + isMale.interpret("John"));
        System.out.println("Julie is a married women? "
                + isMarriedWoman.interpret("Married Julie"));
    }

}

打印结果:

java常用解释器 java编写一个解释器_java_02

(4)该模式在源码中的体现

JDK中的应用:

类Pattern:正则表达式就是一个解释器模式的很好体现,因为正则表达式本身就是一个语法的封装。

java常用解释器 java编写一个解释器_java常用解释器_03

在Spring中的应用

org.springframework.expression.EpressionParser类EpressionParser它也封装了字符串表达式的语法,其内部采用的也是解释器模式

(5)解释器模式的优缺点

  • 优点:
    1、可扩展性比较好,灵活。
    2、增加了新的解释表达式的方式。
    3、易于实现简单文法。
  • 缺点:
    1、可利用场景比较少。
    2、对于复杂的文法比较难维护。
    3、解释器模式会引起类膨胀。
    4、解释器模式采用递归调用方法。

注意事项:可利用场景比较少,JAVA 中如果碰到可以用 expression4J 代替。