16解释器模式Interpreter

一、什么是解释器模式

　　Interpreter模式也叫解释器模式，是行为模式之一，它 是一种特殊的设计模式，它建立一个解释器，对于特定 的计算机程序设计语言，用来解释预先定义的文法。简 单地说，Interpreter模式是一种简单的语法解释器构架。

二、解释器模式应用场景

　　当有一个语言需要解释执行, 并且你可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树时，可使用解释器模式。而当存在以下情况时该模式效果最好：

　　该文法简单对于复杂的文法, 文法的类层次变得庞大而无法管理。此时语法分析程序生成器这样的工具是更好的选择。它们无需构建抽象语法树即可解释表达式, 这样可以节省空间而且还可能节省时间。

　　效率不是一个关键问题，最高效的解释器通常不是通过直接解释语法分析树实现的, 而是首先将它们转换成另一种形式。例如，正则表达式通常被转换成状态机。但即使在这种情况下, 转换器仍可用解释器模式实现, 该模式仍是有用的。

三、解释器模式的结构

三、解释器模式的角色和职责

　　Context    解释器上下文环境类。用来存储解释器的上下文环境，比如需要解释的文法等。

　　AbstractExpression    解释器抽象类。

　　ConcreteExpression    解释器具体实现类。

上下文

/*
 * 上下文环境类，用来保存文法
 */
public class Context {
    
    private String input;
    private int output;
    
    public Context(String input) {
        this.input = input;
    }
    
    public String getInput() {
        return input;
    }
    public void setInput(String input) {
        this.input = input;
    }
    public int getOutput() {
        return output;
    }
    public void setOutput(int output) {
        this.output = output;
    }
}

抽象解释器

/*
 * 抽象解释器
 */
public abstract class Expression {
    
    public abstract void interpret(Context context);//解释
}

减法表达式

//减法表达式
public class MinusExpression extends Expression {

    public void interpret(Context context) {
        System.out.println("自动递减");
        String input = context.getInput();
        int inInput = Integer.parseInt(input);
//        inInput--;
        --inInput;
        context.setInput(String.valueOf(inInput));
        context.setOutput(inInput);
    }
}

加法表达式

//加法表达式
public class PlusExpression extends Expression {

    public void interpret(Context context) {
        //提示信息
        System.out.println("自动递增");
        //获得上下文环境
        String input = context.getInput();
        //进行类型转换
        int intInput = Integer.parseInt(input);
        //进行递增
//        intInput++;
        ++intInput;
        //对上下文环境重新进行赋值
        context.setInput(String.valueOf(intInput));
        context.setOutput(intInput);
    }
}

测试

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/*
 * client
 */
public class MainClass {
    public static void main(String[] args) {
        String number = "20";
        Context context = new Context(number);
        
//        Expression expression1 = new MinusExpression();
//        expression1.interpret(context);
//        System.out.println(context.getOutput());
//        
//        Expression expression2 = new PlusExpression();
//        expression2.interpret(context);
//        System.out.println(context.getOutput());
//        
//        Expression expression3 = new PlusExpression();
//        expression3.interpret(context);
//        System.out.println(context.getOutput());
//        
//        Expression expression4 = new PlusExpression();
//        expression4.interpret(context);
//        System.out.println(context.getOutput());
        
        List<Expression> list = new ArrayList<Expression>();
        list.add(new PlusExpression());
        list.add(new PlusExpression());
        list.add(new MinusExpression());
        list.add(new MinusExpression());
        list.add(new MinusExpression());
        list.add(new MinusExpression());
        
        for(Expression ex : list) {
            ex.interpret(context);
            System.out.println(context.getOutput());
        }
    }
}