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《Java设计模式》之解释器模式

解释器模式是类的行为模式。给定一个语言之后,解释器模式能够定义出其文法的一种表示,并同一时候提供一个解释器。

client能够使用这个解释器来解释这个语言中的句子。

解释器模式的结构

  以下就以一个示意性的系统为例,讨论解释器模式的结构。系统的结构图例如以下所看到的:

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  模式所涉及的角色例如以下所看到的:

  (1)抽象表达式(Expression)角色:声明一个全部的详细表达式角色都须要实现的抽象接口。这个接口主要是一个interpret()方法,称做解释操作。

  (2)终结符表达式(Terminal Expression)角色:实现了抽象表达式角色所要求的接口,主要是一个interpret()方法;文法中的每个终结符都有一个详细终结表达式与之相相应。比方有一个简单的公式R=R1+R2,在里面R1和R2就是终结符。相应的解析R1和R2的解释器就是终结符表达式。

  (3)非终结符表达式(Nonterminal Expression)角色:文法中的每一条规则都须要一个详细的非终结符表达式。非终结符表达式通常是文法中的运算符或者其它keyword,比方公式R=R1+R2中。“+"就是非终结符,解析“+”的解释器就是一个非终结符表达式。

  (4)环境(Context)角色:这个角色的任务通常是用来存放文法中各个终结符所相应的详细值,比方R=R1+R2。我们给R1赋值100。给R2赋值200。

这些信息须要存放到环境角色中,非常多情况下我们使用Map来充当环境角色就足够了。

 

  为了说明解释器模式的实现办法,这里给出一个最简单的文法和相应的解释器模式的实现,这就是模拟Java语言中对布尔表达式进行操作和求值。

  在这个语言中终结符是布尔变量。也就是常量true和false。

非终结符表达式包括运算符and,or和not等布尔表达式。

这个简单的文法例如以下:

    Expression    ::= Constant | Variable | Or | And | Not

    And     ::= Expression ‘AND‘ Expression

    Or     ::= Expression ‘OR‘ Expression

    Not       ::= ‘NOT‘ Expression

    Variable   ::= 不论什么标识符

    Constant         ::= ‘true‘ | ‘false‘

  解释器模式的结构图例如以下所看到的:

 

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  源码

  抽象表达式角色

 
  1. package com.bankht.Interpreter;  
  2.   
  3. /** 
  4.  * @author: 特种兵—AK47 
  5.  * @创建时间:2012-7-3 下午03:08:58 
  6.  *  
  7.  * @类说明 :抽象表达式角色 
  8.  */  
  9. public abstract class Expression {  
  10.     /** 
  11.      * 以环境为准,本方法解释给定的不论什么一个表达式 
  12.      */  
  13.     public abstract boolean interpret(Context ctx);  
  14.   
  15.     /** 
  16.      * 检验两个表达式在结构上是否同样 
  17.      */  
  18.     public abstract boolean equals(Object obj);  
  19.   
  20.     /** 
  21.      * 返回表达式的hash code 
  22.      */  
  23.     public abstract int hashCode();  
  24.   
  25.     /** 
  26.      * 将表达式转换成字符串 
  27.      */  
  28.     public abstract String toString();  
  29. }  


  一个Constant对象代表一个布尔常量

 
  1. package com.bankht.Interpreter;  
  2.   
  3. /** 
  4.  * @author: 特种兵—AK47 
  5.  * @创建时间:2012-7-3 下午03:09:35 
  6.  *  
  7.  * @类说明 :一个Constant对象代表一个布尔常量 
  8.  */  
  9. public class Constant extends Expression {  
  10.   
  11.     private boolean value;  
  12.   
  13.     public Constant(boolean value) {  
  14.         this.value = value;  
  15.     }  
  16.   
  17.     @Override  
  18.     public boolean equals(Object obj) {  
  19.   
  20.         if (obj != null && obj instanceof Constant) {  
  21.             return this.value == ((Constant) obj).value;  
  22.         }  
  23.         return false;  
  24.     }  
  25.   
  26.     @Override  
  27.     public int hashCode() {  
  28.         return this.toString().hashCode();  
  29.     }  
  30.   
  31.     @Override  
  32.     public boolean interpret(Context ctx) {  
  33.   
  34.         return value;  
  35.     }  
  36.   
  37.     @Override  
  38.     public String toString() {  
  39.         return new Boolean(value).toString();  
  40.     }  
  41.   
  42. }  

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