设计模式之解释器模式

一，模式定义

二，模式结构

三，模式实例

四，模式应用

一，定义：解释器模式就是自定义一套语法规范，用于解释语句

二，

，

三，先定义一个抽象表达式类Node.java

package com.lts.interpret;
//定义抽象表达式类
public interface Node {
    
    public int interpret();//解释方法

}

分别定义一个终结符表达式类ValueNode和非终结符表达式类SymbolNode实现该接口

package com.lts.interpret;
//定义终结符表达式类
public class ValueNode implements Node{
    private int value;
    public ValueNode(int value)
    {
        this.value=value;
    }
    public int interpret(){
        return this.value;
    }

}

package com.lts.interpret;
//定义非终结符表达式类
public abstract class SymbolNode implements Node{
    protected Node left;
    protected Node right;
    public SymbolNode(Node left,Node right){
        this.left=left;
        this.right=right;
    }

}

在SymbolNode下定义三个子类MulNode,DivNode和ModNode分别实现乘法，除法和求余的功能

package com.lts.interpret;
//乘法类继承非终结符表达式类
public class MulNode extends SymbolNode{
    public MulNode(Node left,Node right){
        super(left,right);
    }
    public int interpret(){
        return super.left.interpret()*super.right.interpret();
    }

}

package com.lts.interpret;
//除法类继承非终结符表达式类

public class DivNode extends SymbolNode{
    public DivNode(Node left,Node right){
        super(left,right);
    }
    public int interpret(){
        return super.left.interpret()/super.right.interpret();
    }

}

package com.lts.interpret;
//求模类继承非终结符表达式类
public class ModNode extends SymbolNode{
    public ModNode(Node left,Node right){
        super(left,right);
    }
    public int interpret(){
        return super.left.interpret()%super.right.interpret();
    }

}

最后定义一个解释器类Calculator用于封装解释器的功能

package com.lts.interpret;

import java.util.*;

public class Calculator {
    private String statement;
    private Node node;
    public void build(String statement){
        Node left=null,right=null;
        Stack stack=new Stack();
        String[] statementArr=statement.split(" ");//把字符串分割成字符串数组
        for(int i=0;i<statementArr.length;i++){
            if(statementArr[i].equalsIgnoreCase("*")){
                left=(Node)stack.pop();
                int val=Integer.parseInt(statementArr[++i]);
                right=new ValueNode(val);
                stack.push(new MulNode(left,right));
            }
            else if(statementArr[i].equalsIgnoreCase("/")){
                left=(Node)stack.pop();
                int val=Integer.parseInt(statementArr[++i]);
                right=new ValueNode(val);
                stack.push(new DivNode(left,right));
            }
            else if(statementArr[i].equalsIgnoreCase("%"))
            {
                left=(Node)stack.pop();
                int val=Integer.parseInt(statementArr[++i]);
                right=new ValueNode(val);
                stack.push(new ModNode(left,right));
            }
            else{
                stack.push(new ValueNode(Integer.parseInt(statementArr[i])));
            }
        }
        this.node=(Node)stack.pop();
    }
    public int compute(){
        return node.interpret();
    }

}

在客户端做测试

package com.lts.interpret;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
String statement="3 * 4 / 2 % 4";
Calculator calculator=new Calculator();
calculator.build(statement);
int result=calculator.compute();
System.out.println(statement+"="+result);

    }

}

运行结果：

 

 四，模式应用：

优点：易于修改和拓展文法，修改文法只需在对应的类上修改，拓展文法只需要增加对应的类即可

缺点：执行效率较低，在调用compute方法里的interpret（）时，Node下的所有子类的interpret方法也会递归执行，降低了效率，同时应用场景有限

总结：解释器模式适用于对程序运行效率要求不高，表达式文法简单的情况。如编译器和科学计算器等