設計模式----解釋器模式UML和實現代碼

1、什麼是解釋器模式？

解釋器模式（interpreter）

定義：給定一種語言，定義他的方法的一種表示，並定義一個解釋器，該解釋器使用該表示來解釋語言中的句子。

類型：形爲型模式 

順口溜：中訪策備迭 觀模命狀職解

2、解釋器模式UML

3、JAVA代碼實現

package com.amosli.dp.interpreter;

public class Context {
	private String input;
	private String output;

	public String getInput() {
		return input;
	}

	public void setInput(String input) {
		this.input = input;
	}

	public String getOutput() {
		return output;
	}

	public void setOutput(String output) {
		this.output = output;
	}
}


package com.amosli.dp.interpreter;

public abstract class AbstractExpression {

	public abstract void interpreter(Context context);

}

package com.amosli.dp.interpreter;

public class NonTerminalExpression extends AbstractExpression {

	@Override
	public void interpreter(Context context) {
		System.out.println("this is NonTerminalExpression !");
	}

}

package com.amosli.dp.interpreter;

public class TerminalExpression extends AbstractExpression {

	@Override
	public void interpreter(Context context) {
		System.out.println("this is terminal expression!!!");
	}
}

package com.amosli.dp.interpreter;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		Context context  = new Context();
		List<AbstractExpression> expressions = new ArrayList<AbstractExpression>();
		expressions.add(new TerminalExpression());
		expressions.add(new NonTerminalExpression());
		expressions.add(new TerminalExpression());
		for (AbstractExpression abstractExpression : expressions) {
			abstractExpression.interpreter(context);
		}
	}
}

• 抽象解釋器：聲明一個全部具體表達式都要實現的抽象接口（或者抽象類），接口中主要是一個interpret()方法，稱爲解釋操做。具體解釋任務由它的各個實現類來完成，具體的解釋器分別由終結符解釋器TerminalExpression和非終結符解釋器NonterminalExpression完成。

• 終結符表達式：實現與文法中的元素相關聯的解釋操做，一般一個解釋器模式中只有一個終結符表達式，但有多個實例，對應不一樣的終結符。終結符一半是文法中的運算單元，好比有一個簡單的公式R=R1+R2，在裏面R1和R2就是終結符，對應的解析R1和R2的解釋器就是終結符表達式。                                

• 非終結符表達式：文法中的每條規則對應於一個非終結符表達式，非終結符表達式通常是文法中的運算符或者其餘關鍵字，好比公式R=R1+R2中，+就是非終結符，解析+的解釋器就是一個非終結符表達式。非終結符表達式根據邏輯的複雜程度而增長，原則上每一個文法規則都對應一個非終結符表達式。

• 環境角色：這個角色的任務通常是用來存放文法中各個終結符所對應的具體值，好比R=R1+R2，咱們給R1賦值100，給R2賦值200。這些信息須要存放到環境角色中，不少狀況下咱們使用Map來充當環境角色就足夠了。

4、使用場景

一、有一個簡單的語法規則，好比一個sql語句，若是咱們須要根據sql語句進行rm轉換，就可使用解釋器模式來對語句進行解釋。

二、一些重複發生的問題，好比加減乘除四則運算，可是公式每次都不一樣，有時是a+b-c*d，有時是a*b+c-d，等等等等個，公式變幻無窮，可是都是由加減乘除四個非終結符來鏈接的，這時咱們就可使用解釋器模式。

5、優缺點

一、優勢

  解釋器是一個簡單的語法分析工具，它最顯著的優勢就是擴展性，修改語法規則只須要修改相應的非終結符就能夠了，若擴展語法，只須要增長非終結符類就能夠了。

二、缺點

1）維護成本高

解釋器模式會引發類的膨脹，每一個語法都須要產生一個非終結符表達式，語法規則比較複雜時，就可能產生大量的類文件，爲維護帶來很是多的麻煩。

2）過於複雜時效率低

同時，因爲採用遞歸調用方法，每一個非終結符表達式只關心與本身相關的表達式，每一個表達式須要知道最終的結果，必須經過遞歸方式，不管是面向對象的語言仍是面向過程的語言，遞歸都是一個不推薦的方式。因爲使用了大量的循環和遞歸，效率是一個不容忽視的問題。特別是用於解釋一個解析複雜、冗長的語法時，效率是難以忍受的。

6、源碼地址

本系列文章源碼地址，https://github.com/amosli/dp  歡迎Fork  & Star !!