二十、解释器模式 ( Interpreter Pattern )

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解释器模式（Interpreter Pattern）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

解释器模式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

摘要

1、意图：

给定一个语言，定义它的文法表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该标识来解释语言中的句子

2、主要解决：

对于一些固定文法构建一个解释句子的解释器

3、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

4、如何解决：

构件语法树，定义终结符与非终结符

5、关键代码：

构件环境类，包含解释器之外的一些全局信息，一般是 HashMap

6、应用实例：

编译器、运算表达式计算

7、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

8、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

9、使用场景：

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

10、 注意事项：

可利用场景比较少，JAVA 中如果碰到可以用 expression4J 代替

实现

1、定义一个接口 Expression 和实现了 Expression 接口的实体类
2、定义作为上下文中主要解释器的 TerminalExpression 类，其他的类 OrExpression 、 AndExpression 用于创建组合式表达式
3、定义类 InterpreterPatternDemo 使用 Expression 类创建规则和演示表达式的解析

范例

1. 创建一个表达式接口

Expression.java

public interface Expression {
   public boolean interpret(String context);
}

2. 创建实现了上述接口的实体类

TerminalExpression.java

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package com.souyunku.tech.gof;


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.java

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package com.souyunku.tech.gof;


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.java

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package com.souyunku.tech.gof;


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);
   }
}

3. InterpreterPatternDemo 使用 Expression 类来创建规则，并解析它们

InterpreterPatternDemo.java

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package com.souyunku.tech.gof;


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"));
   }
}

编译运行以上 Java 范例，输出结果如下

$ javac -d . src/main/com/souyunku/tech/gof/InterpreterPatternDemo.java
$ java  com.souyunku.tech.gof.InterpreterPatternDemo
John is male? true
Julie is a married women? true

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• 二、设计模式 – 简介
• 三、设计模式 – 四大类型
• 四、设计模式 – 六大原则
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• 六、抽象工厂模式 ( Abstract Factory Pattern )
• 七、单例模式 ( Singleton Pattern )
• 八、建造者模式 ( Builder Pattern )
• 九、原型模式 ( Prototype Pattern )
• 十、适配器模式 ( Adapter Pattern )
• 十一、桥接模式 ( Bridge Pattern )
• 十二、过滤器模式 ( Filter Pattern )
• 十三、组合模式 ( Composite Pattern )
• 十四、装饰器模式 ( Decorator Pattern )
• 十五、外观模式 ( Facade Pattern )
• 十六、享元模式 ( Flyweight Pattern )
• 十七、代理模式 ( Proxy Pattern )
• 十八、责任链模式 ( Chain of Responsibility)
• 十九、命令模式 ( Command Pattern )
• 【当前读到】二十、解释器模式 ( Interpreter Pattern )
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• 二十三、备忘录模式 ( Memento Pattern )
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• 二十六、空对象模式 ( Null Object Pattern )
• 二十七、策略模式 ( Strategy Pattern )
• 二十八、模板模式 ( Template Pattern )
• 二十九、访问者模式 ( Visitor Pattern )
• 三十、MVC 模式
• 三十一、业务代表模式(Business Delegate Pattern)
• 三十二、组合实体模式 (Composite Entity Pattern)
• 三十三、数据访问对象模式 ( Data Access Object )
• 三十四、前端控制器模式(Front Controller Pattern)
• 三十五、拦截过滤器模式 ( Intercepting Filter )
• 三十六、服务定位器模式 (Service Locator Pattern)
• 三十七、传输对象模式 ( Transfer Object Pattern )
• 三十八、设计模式资源