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解释器模式

解释器模式的定义是一种按照规定语法进行解析的方案,在现在项目中使用的比较少,其定义如下:
Given a language, define a representation for its grammar along with an interpreter that uses the
representation to interpret sentences in the language.
给定一门语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,该解释器使用该表达式来解释语言中的句子。

技术分享

解释器角色:
1.AbstractExpression抽象解释器:具体的解释任务由各个实现类完成,具体的解释器分别由TerminalExpression和
NonterminalExpression
2.TerminalExpression终结符表达式:实现与文法中的元素相关联的解释操作,通常一个解释器模式中只有一个终结
表达式,但有多个实例,对应不同的终结符。
3.NonterminalExpression非终结符表达式:文法中的每条规则对应于一个非终结表达式,非终结符表达式根据逻辑的
复杂程度而增加,原则上每个文法规则都对应一个非终结符表达式
4.Context环境角色

 
 1 //抽象表达式
 2 /*抽象表达式是生产语法集合(也叫语法树)的关键,每个语法集合完成指定语法解析任务,它是通过递归调用的方式,最终
 3 由最小的语法单元进行解析完成*/
 4 public abstract class Expression{
 5     //每个表达式必须有一个解析任务
 6     public abstract Object interpreter(Context context);
 7 }
 8  
 9 //终结符表达式  主要是处理场景元素和数据的转换 如:a+b+c中的"a""b""c"
10 public class TerminalExpression extends Expression{
11     //通常终结符表达式只有一个,但是有多个对象
12     public Object interpreter(Context context){
13         return null;
14     }
15 }
16  
17 //非终结符表达式
18 /*
19     每个非终结符表达式都代表一个文法规则,并且每个文法规则都只关心自己周边的文法规则结果(注意是结果),因此
20     这就产生了每个终结符表达式调用自己周边的非终结符表达式,然后最终,最小的文法规则就是终结符表达式,终
21     结符表达式的概念就是如此,不能在参与比自己更小的文法运算了
22 */
23 public class NonterminalExpression extends Expression{
24     //每个非终结符表达式都会对其他表达式产生依赖
25     public NonterminalExpression(Expression... expression){
26     }
27      
28     public Object interpreter(Context context){
29         //进行文法处理
30         return null;
31     }
32 }
33  
34 //场景类
35 public class Client{
36     public static void main(String[] args){
37         Context context=new Context();
38         //通常一个语法容器,容纳一个具体的表达式,通常为ListArray,LinkedList,Stack等类型
39         Stack<Expression> stack=null;
40         for(;;){
41             //进行语法判断,并产生递归调用
42         }
43         //产生一个完整的语法树,由各个具体的语法分析进行解析
44         Expression expression=stack.pop();
45         //具体元素进入场景
46         expression.interpreter(context);
47     }
48 }

 

解析器模式的优点:
解释器是一个简单语法分析工具,它最显著的优点就是扩展性,修改语法规则只要修改相应的非终结符表达式就
可以了,若扩展语法,则只要增加非终结符类就可以了
缺点:
1.解释器模式会引发类膨胀:每个语法都要产生一个非终结符表达式,语法规则比较复杂时,就可能产生大量的
类文件,为维护带来了非常多的麻烦。
2.解释器模式采用递归调用方法:每个非终结符表达式只关心与自己有关的表达式,每个表达式需要知道最终的
结果,必须一层一层的剥茧,无论是面向过程的语言还是面向对象的语言,递归都是在必要条件下是使用的,它导致
调试非常复杂
3.效率问题:解释器模式由于使用了大量的循环和递归,效率是一个不容忽视的问题
解释器模式使用的场景
1.重复发生的问题可以使用解释器模式
2.一个简单语法需要解释的场景

注意事项
尽量不要再重要的模块中使用解释器模式,否则维护会一个很大的问题。在项目中可以使用shell,jRuby,Groovy
等脚本语言来代替解释器模式,弥补Java编译型语言的不足。

常用的解释器模式工具包:Expression4J,MESP(Math Expression String parser),Jep等开源的解析工具包

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