1. 基本概念
解释器模式(Interpreter Pattern)是一种行为型设计模式,它定义了一个语言的文法,并且建立一个【解释器】来解释该语言中的句子。
比如说SQL语法、正则表达式,这些内容比较简短,但是表达的内容可不仅仅是字面上的那些符号,计算机想要理解这些语法,就需要解释这个语法规则,因此解释器模式常用于实现编程语言解释器、正则表达式处理等场景。
2. 组成结构
解释器模式主要包含以下几个角色:
- 抽象表达式(Abstract Expression): 定义了解释器的接口,包含了解释器的方法
interpret
。
- 终结符表达式(Terminal Expression): 在语法中不能再分解为更小单元的符号。
- 非终结符表达式(Non-terminal Expression): 文法中的复杂表达式,它由终结符和其他非终结符组成。
- 上下文(Context): 包含解释器之外的一些全局信息,可以存储解释器中间结果,也可以用于向解释器传递信息。
3. 简易实现
- 创建抽象表达式接口: 定义解释器的接口,声明一个
interpret
方法,用于解释语言中的表达式。
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| public interface Expression { int interpret(); }
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- 创建具体的表达式类: 实现抽象表达式接口,用于表示语言中的具体表达式。
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| public class TerminalExpression implements Expression { private int value;
public TerminalExpression(int value) { this.value = value; }
@Override public int interpret() { return value; } }
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- 非终结符表达式:抽象表达式的一种,用于表示语言中的非终结符表达式,通常包含其他表达式。
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| public class AddExpression implements Expression { private Expression left; private Expression right;
public AddExpression(Expression left, Expression right) { this.left = left; this.right = right; }
@Override public int interpret() { return left.interpret() + right.interpret(); } }
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- 上下文:包含解释器需要的一些全局信息或状态。
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| public class Context { }
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- 客户端:构建并组合表达式,然后解释表达式。
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| public class Main { public static void main(String[] args) { Context context = new Context();
Expression expression = new AddExpression( new TerminalExpression(1), new TerminalExpression(2) );
int result = expression.interpret(); System.out.println("Result: " + result); } }
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4. 使用场景
当需要解释和执行特定领域或业务规则的语言时,可以使用解释器模式。例如,SQL解释器、正则表达式解释器等。但是需要注意的是解释器模式可能会导致类的层次结构较为复杂,同时也可能不够灵活,使用要慎重。