Java進階篇設計模式之九----- 解釋器模式和迭代器模式

前言

在上一篇中咱們學習了行爲型模式的責任鏈模式(Chain of Responsibility Pattern)和命令模式（Command Pattern）。本篇則來學習下行爲型模式的兩個模式， 解釋器模式(Interpreter Pattern)和迭代器模式（Iterator Pattern）。

解釋器模式

簡介

解釋器模式顧名思義，就是對某事物進行解釋。給定一個語言以後，解釋器模式能夠定義出其文法的一種表示，並同時提供一個解釋器。客戶端可使用這個解釋器來解釋這個語言中的句子。

解釋器模式其實就是對某事物進行解釋。好比生活中常常用到的計算器，將咱們用的語言轉換成計算器預言，還有咱們編寫代碼時用到的正則表達式等等。《大話設計模式》中對這個模式有個比較有意思的講解，其中示例就是把老闆對不一樣人說相同的話，不一樣的人會理解不一樣。這也說明的解釋器模式核心就是進行解釋。

解釋器模式主要由這四個角色組成，抽象表達式(Expression)角色、終結符表達式(Terminal Expression)角色、非終結符表達式(Nonterminal Expression)角色和環境(Context)角色。

• 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。

這裏爲了方便理解，咱們使用一個簡單的示例來加以說明。
日常咱們在進行英語學習的時候，會自行翻譯或者用到翻譯工具。可是不一樣的翻譯工具翻譯的結果也可能不同，這時咱們只須要拿到本身想要的結果就好了。好比，使用百度和有道翻譯「好好學習，每天向上！」，它們翻譯的結果分別爲「Study hard and keep up!」和「study hard and make progress every day！」，而xuwujing翻譯的結果是「 Good good study, day day up！」。
那麼咱們即可以用解釋器模式來實現這種場景。
首先定義一個抽象的解釋器接口，有解釋的這個方法，而後再定義不一樣的解釋器實現該接口和方法，最後再來進行測試。那麼代碼以下:

interface Expreeion{
   void interpert(String word);
}

class  BaiduExpreeion implements Expreeion{
   String str ="好好學習，每天向上!";
   @Override
   public void interpert(String word) {
       if(str.equals(word)) {
           System.out.println("百度翻譯："+word+" 的英文是  Study hard and keep up!");
       }
   }
}

class  YouDaoExpreeion implements Expreeion{
   String str ="好好學習，每天向上!";
   @Override
   public void interpert(String word) {
       if(str.equals(word)) {
           System.out.println("有道翻譯："+word+" 的英文是  study hard and make progress every day！");
       }
   }
}

class  XuWuJingExpreeion implements Expreeion{
   String str ="好好學習，每天向上!";
   @Override
   public void interpert(String word) {
       if(str.equals(word)) {
           System.out.println("xuwujing翻譯："+word+" 的英文是  Good good study, day day up！");
       }
   }
}

public class InterpreterTest {
   public static void main(String[] args) {
       String word = "好好學習，每天向上!";
       Expreeion expreeion =new  BaiduExpreeion();
       Expreeion expreeion2 =new  YouDaoExpreeion();
       Expreeion expreeion3 =new  XuWuJingExpreeion();
       expreeion.interpert(word);
       expreeion2.interpert(word);
       expreeion3.interpert(word);
   }
}

輸出結果:

百度翻譯：好好學習，每天向上! 的英文是  Study hard and keep up!
有道翻譯：好好學習，每天向上! 的英文是  study hard and make progress every day！
xuwujing翻譯：好好學習，每天向上! 的英文是  Good good study, day day up！

解釋器模式優勢：

擴展性好，子類擴展很是方便。
實現簡單。

解釋器模式缺點：

可以使用的場景比較少；
類過多的話，會使代碼臃腫，難以維護；

使用場景：

一個簡單的語法規則須要解釋的場景，好比sql。
有重複的問題的時候。

迭代器模式

簡介

迭代器模式用於順序訪問集合對象的元素，不須要知道集合對象的底層表示，屬於行爲型模式。 它提供一種方法順序訪問一個聚合對象中各個元素, 而又無須暴露該對象的內部表示。

咱們對迭代器（Iterator）確定不陌生，由於咱們在Java開發中會常常用到，好比對List、Set和Map集合進行遍歷或對數組進行遍歷的時候。可是迭代器模式的話，可能就不太理解了，這裏咱們就簡單講講迭代器模式。

迭代器模式主要由這四個角色組成，迭代器角色（Iterator）、具體迭代器角色（Concrete Iterator）、容器角色（Container）和具體容器角色（Concrete Container）。

• 迭代器角色（Iterator）：經過接口或抽象類聲明實現的方法。
• 具體迭代器角色（Concrete Iterator）：具體迭代器角色要實現迭代器接口，並要記錄遍歷中的當前位置。
• 容器角色（Container）：容器角色負責提供建立具體迭代器角色的接口。
• 具體容器角色（Concrete Container）：具體容器角色實現建立具體迭代器角色的接口——這個具體迭代器角色於該容器的結構相關。

由於迭代器咱們平時用的比較多，這裏也不在過多描述了，這裏就簡單的介紹下迭代器模式的運做。
首先，定義一個迭代器角色（MyIterator ）和容器角色（MyIterable）的接口。
代碼以下:

interface MyIterator {
    boolean hasNext();
    String next();
}

interface MyIterable{
    MyIterator getIterator();
    void add(String str);
    String get(int index);
}

而後定義一個 具體容器角色（ListContainer ）實現容器角色的接口，這裏的實現方法經過List自帶的進行實現；而後再定義一個具體迭代器角色（ListIterator ）實現迭代器角色的接口，這裏的實現的方法由本身實現。
那麼代碼以下:

class ListContainer implements MyIterable {
    
     private List<String> list =new ArrayList<>(); 

     
    @Override
    public MyIterator getIterator() {
        return new ListIterator();
    }

    @Override
    public void add(String str) {
        list.add(str);
    }

    @Override
    public String get(int index) {
        return list.get(index);
    }
    
    class ListIterator implements MyIterator{
        int index;
        @Override
        public boolean hasNext() {
            return index < list.size();
        }

        @Override
        public String next() {
            if (this.hasNext()) {
                return list.get(index++);
            }
            return null;
        }
    }
}

最後再來進行代碼的測試。
測試代碼以下:

public static void main(String[] args) {
        MyIterable myIterable = new ListContainer();
        myIterable.add("1");
        myIterable.add("zhangsan");
        myIterable.add("2");
        myIterable.add("lisi");
        myIterable.add("3");
        myIterable.add("xuwujing"); 
        MyIterator myIterator = myIterable.getIterator();
        while (myIterator.hasNext()){
            String str = myIterator.next();
            System.out.println(str);
        }      
    }

輸出結果:

1
        zhangsan
        2
        lisi
        3
        xuwujing

迭代器模式優勢：

靈活度高，能夠經過不一樣的方式遍歷對象；
擴展性好，能夠很方便的增長新的聚合類和迭代器類而不用修改以前的代碼。

迭代器模式缺點：

因爲迭代器模式將存儲數據和遍歷數據的職責分離，增長新的聚合類須要對應增長新的迭代器類，類的個數成對增長，這在必定程度上增長了系統的複雜性。

使用場景：

須要爲聚合對象提供遍歷的功能的時候。

其它

音樂推薦

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項目的代碼

java-study是本人在學習Java過程當中記錄的一些代碼，也包括以前博文中使用的代碼。若是感受不錯，但願順手給個start，固然若是有不足，也但願提出。
github地址: https://github.com/xuwujing/java-study

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