解释器模式（设计模式详解版）-mile米乐体育

模式的定义与特点

1. 扩展性好。由于在解释器模式中使用类来表示语言的文法规则，因此可以通过继承等机制来改变或扩展文法。
2. 容易实现。在语法树中的每个表达式节点类都是相似的，所以实现其文法较为容易。

1. 执行效率较低。解释器模式中通常使用大量的循环和递归调用，当要解释的句子较复杂时，其运行速度很慢，且代码的调试过程也比较麻烦。
2. 会引起类膨胀。解释器模式中的每条规则至少需要定义一个类，当包含的文法规则很多时，类的个数将急剧增加，导致系统难以管理与维护。
3. 可应用的场景比较少。在软件开发中，需要定义语言文法的应用实例非常少，所以这种模式很少被使用到。

模式的结构与实现

1) 文法

 〈句子〉::=〈主语〉〈谓语〉〈宾语〉 〈主语〉::=〈代词〉|〈名词〉 〈谓语〉::=〈动词〉 〈宾语〉::=〈代词〉|〈名词〉 〈代词〉你|我|他 〈名词〉7大学生i筱霞i英语 〈动词〉::=是|学习

2) 句子

3) 语法树

1. 模式的结构

1. 抽象表达式（abstract expression）角色：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()。
2. 终结符表达式（terminalexpression）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。
3. 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。
4. 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。
5. 客户端（client）：主要任务是将需要分析的句子或表达式转换成使用解释器对象描述的抽象语法树，然后调用解释器的解释方法，当然也可以通过环境角色间接访问解释器的解释方法。

2. 模式的实现

 package net.biancheng.c.interpreter;  //抽象表达式类 interface abstractexpression {     public void interpret(string info);    //解释方法 }  //终结符表达式类 class terminalexpression implements abstractexpression {     public void interpret(string info) {         //对终结符表达式的处理     } }  //非终结符表达式类 class nonterminalexpression implements abstractexpression {     private abstractexpression exp1;     private abstractexpression exp2;      public void interpret(string info) {         //非对终结符表达式的处理     } }  //环境类 class context {     private abstractexpression exp;      public context() {         //数据初始化     }      public void operation(string info) {         //调用相关表达式类的解释方法     } }

模式的应用实例

  ::= 的  ::= 韶关|广州  ::= 老人|妇女|儿童

• 定义一个抽象表达式（expression）接口，它包含了解释方法 interpret(string info)。
• 定义一个终结符表达式（terminal expression）类，它用集合（set）类来保存满足条件的城市或人，并实现抽象表达式接口中的解释方法 interpret(stringinfo)，用来判断被分析的字符串是否是集合中的终结符。
• 定义一个非终结符表达式（andexpressicm）类，它也是抽象表达式的子类，它包含满足条件的城市的终结符表达式对象和满足条件的人员的终结符表达式对象，并实现 interpret(string info) 方法，用来判断被分析的字符串是否是满足条件的城市中的满足条件的人员。
• 最后，定义一个环境（context）类，它包含解释器需要的数据，完成对终结符表达式的初始化，并定义一个方法 freeride(string info) 调用表达式对象的解释方法来对被分析的字符串进行解释。其结构图如图 3 所示。

 package net.biancheng.c.interpreter;  import java.util.*;  /*文法规则    ::= 的    ::= 韶关|广州    ::= 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 interface expression {     public boolean interpret(string info); }  //终结符表达式类 class terminalexpression implements expression {     private set set = new hashset();      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;     } }  //非终结符表达式类 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 class context {     private string[] citys = {"韶关", "广州"};     private string[] persons = {"老人", "妇女", "儿童"};     private expression cityperson;      public context() {         expression city = new terminalexpression(citys);         expression person = new terminalexpression(persons);         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！");     } }

 您是韶关的老人，您本次乘车免费！ 韶关的年轻人，您不是免费人员，本次乘车扣费2元！ 您是广州的妇女，您本次乘车免费！ 您是广州的儿童，您本次乘车免费！ 山东的儿童，您不是免费人员，本次乘车扣费2元！

模式的应用场景

1. 当语言的文法较为简单，且执行效率不是关键问题时。
2. 当问题重复出现，且可以用一种简单的语言来进行表达时。
3. 当一个语言需要解释执行，并且语言中的句子可以表示为一个抽象语法树的时候，如 xml 文档解释。

模式的扩展

 package net.biancheng.c.interpreter;  import com.singularsys.jep.*;  public class jepdemo {     public static void main(string[] args) throws jepexception {         jep jep = new jep();         //定义要计算的数据表达式         string 存款利息 = "本金*利率*时间";         //给相关变量赋值         jep.addvariable("本金", 10000);         jep.addvariable("利率", 0.038);         jep.addvariable("时间", 2);         jep.parse(存款利息);    //解析表达式         object accrual = jep.evaluate();    //计算         system.out.println("存款利息："   accrual);     } }

 存款利息：760.0