设计模式之美学习-行为型-解释器模式(三十五)

什么是解释器模式

解释器模式为某个语言定义它的语法（或者叫文法）表示，并定义一个解释器用来处理这个语法

需求

如“韶粵通”公交车读卡器可以判断乘客的身份，如果是“韶关”或者“广州”的“老人” “妇女”“儿童”就可以免费乘车，其他人员乘车一次扣 2 元。

表达式

<expression> ::= <city>的<person> //分隔符
<city> ::= 韶关|广州  //城市
<person> ::= 老人|妇女|儿童  //对象

代码实现

package interpreterPattern;
import java.util.*;
/*文法规则
  <expression> ::= <city>的<person>
  <city> ::= 韶关|广州
  <person> ::= 老人|妇女|儿童
*/
public class InterpreterPatternDemo
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Context bus=new Context();
        bus.freeRide("韶关的老人");
        bus.freeRide("韶关的年轻人");
        bus.freeRide("广州的妇女");
        bus.freeRide("广州的儿童");
        bus.freeRide("山东的儿童");
    }
}
//抽象表达式类
//定义解释器的接口，约定解释器的解释操作，主要包含解释方法 interpret()。
interface Expression
{
    public boolean interpret(String info);
}
//终结符表达式（Terminal    Expression）角色：是抽象表达式的子类，用来实现文法中与终结符相关的操作，文法中的每一个终结符都有一个具体终结表达式与之相对应
class TerminalExpression implements Expression
{
    private Set<String> set= new HashSet<String>();
    public TerminalExpression(String[] data)
    {
        for(int i=0;i<data.length;i++)set.add(data[i]);
    }
    public boolean interpret(String info)
    {
        if(set.contains(info))
        {
            return true;
        }
        return false;
    }
}
//非终结符表达式（Nonterminal Expression）角色：也是抽象表达式的子类，用来实现文法中与非终结符相关的操作，文法中的每条规则都对应于一个非终结符表达式。
class AndExpression implements Expression
{
    private Expression city=null;
    private Expression person=null;
    public AndExpression(Expression city,Expression person)
    {
        this.city=city;
        this.person=person;
    }
    public boolean interpret(String info)
    {
        String s[]=info.split("的");
        return city.interpret(s[0])&&person.interpret(s[1]);
    }
}
//环境类环境（Context）角色：通常包含各个解释器需要的数据或是公共的功能，一般用来传递被所有解释器共享的数据，后面的解释器可以从这里获取这些值。
class Context
{
    private String[] citys={"韶关","广州"};
    private String[] persons={"老人","妇女","儿童"};
    private Expression cityPerson;
    public Context()
    {
        //终结符表达式类
        Expression city=new TerminalExpression(citys);
        Expression person=new TerminalExpression(persons);
        //非终结符表达式类
        cityPerson=new AndExpression(city,person);
    }
    public void freeRide(String info)
    {
        boolean ok=cityPerson.interpret(info);
        if(ok) System.out.println("您是"+info+"，您本次乘车免费！");
        else System.out.println(info+"，您不是免费人员，本次乘车扣费2元！");
    }
}

说明

解释器模式在实际的系统开发中使用的非常少，因为它会引起效率、性能以及维护等问题，一般在大中型的框架型项目能够找到它的身影，比如一些数据分析工具、报表设计工具、科学计算工具等等，
若你确实遇到“一种特定类型的问题发生的频率足够高”的情况，准备使用解释器模式时，可以考虑一下Expression4J、MESP（Math Expression String Parser）、Jep等开源的解析工具包（这三个开源产品都可以百度、Google中搜索到，请读者自行查询），
功能都异常强大，而且非常容易使用，效率也还不错，实现大多数的数学运算完全没有问题，自己没有必要从头开始编写解释器