Java设计模式:解释器模式的介绍及代码演示

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解释器模式介绍

解释器模式是指,将一种特定的语言或语法,解释为有用的信息。比如说将英语解释为中文、解析正则表达式、汇编语言解析为机器语言等这些都可以看作是解析器模式。通过解析器模式,甚至可以设计自己的语言,然后通过自定义的解析器去翻译它。例如,现在要实现一个需求,将hmhmwsbm翻译成黑猫黑猫我是白猫,就可以使用解释器模式去实现。

image.png

上面的图中包含了解释器模式所需要的角色信息,首先要有一个表示上下文的表达式,然后经过一系列的解释器最终得到解析的结果,其中非终结解释器是指解释的过程还没有结束,还需要传递到下一解释器继续对上下文进行解释,直到解释完成,在终结解释器中得到最终结果。

解释器模式示例代码

使用解释器模式代码将hmhmwsbm翻译成黑猫黑猫我是白猫

创建表达式对象

/**
 * 上下文对象
 */
public class Context {
	//需要被解释的表达式
	private String expression;
	
	public Context(String expression) {
		this.expression = expression;
	}

	public String getExpression() {
		return expression;
	}

	public void setExpression(String expression) {
		this.expression = expression;
	}
}

表达式中存储了hmhmwsbm,这是一个需要被解释的表达式

创建抽象解释器

/**
 * 抽象解释器
 */
public abstract class Expression {
	/**
	 * 解释方法
	 * @param context 表达式对象
	 */
	public abstract void explain(Context context);
}

声明了用来解释表达式的抽象方法

创建三个具体的解释器

/**
 * 黑猫解释器
 */
public class BlackExpression extends Expression{
	private Expression white;
	
	public BlackExpression() {
		white = new WhiteExpression();
	}

	@Override
	public void explain(Context context) {
		context.setExpression(context.getExpression().replaceAll("hm", "黑猫"));
		white.explain(context);
	}
}

黑猫解释器中定义了解释器链中的下一个解释器白猫解释器whiteExpression。当explain方法完成当前解释后,将上下文内容交给下一解释器处理。

/**
 * 白猫解释器
 */
public class WhiteExpression extends Expression{
	private Expression other;
	public WhiteExpression() {
		this.other = new OtherExpression();
	}

	@Override
	public void explain(Context context) {
		context.setExpression(context.getExpression().replaceAll("bm", "白猫"));
		other.explain(context);
	}
}

白猫解释器中定义了解释器链中的下一个解释器其他内容解释器OtherExpression。当explain方法完成当前解释后,将上下文内容交给下一解释器处理。

/**
 * 其他内容解释器
 */
public class OtherExpression extends Expression{
	@Override
	public void explain(Context context) {
		context.setExpression(context.getExpression().replaceAll("ws", "我是"));
	}
}

其他内容解释器不包含其他任何解释器对象,因为这个解释器是一个终结解释器,是解释器链的终点。

测试解释器模式

public class test_01 {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		//创建上下文对象
		Context context = new Context("hmhmwsbm");
		//创建头解释器
		Expression expression = new BlackExpression();
		//向解释器链中添加上下文对象
		expression.explain(context);
		//输出解释后的结果
		System.out.println(context.getExpression());
	}
}

解释器模式执行的流程为:创建包含待解释信息的上下文对象————>创建解释器链中的头节点————>将上下文对象交给头解释器处理————>解释器链执行完毕后输出解释结果信息。

运行结果:

image.png

总结

解释器模式适用于对简单表达式的处理,并且实现起来并不复杂,可以根据具体的需求灵活的修改解释器的实现细节,但是需要注意的是,这种设计模式可能会产生很多类文件,所以不适合复杂的表达式业务场景,对于复杂表达式的处理,开发和维护也相对困难。