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设计模式之第5章-解释器模式(Java实现)

“开个商店好麻烦，做个收单的系统，发现类的方法好多。”“真是的，不就是简单的四则运算，这都不会！”你说你会啊。来来来，你把以下的方法用代码写出来：

a+b+c+d
a+b-c
a-b+c
a+b
a-e

、、、

这个就是最简单的一些商店的系统，当然了，这里仅仅包含加减，这个时候就需要我-解释器出马了。

解释器模式之自我介绍

在你被给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个一个解释器，用来解释语言中的句子。简单的说就是按照规定语法进行解析的方案，在现在的项目中使用比较少。有关我的定义如下：Given a language,define a representation for its grammar along with an interpreter that uses the representation to interpret sentences in the language.意思就是说：给定一门语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，该解释器使用该表示来解释语言中的句子。通用的类图看下面：

设计模式之第5章-解释器模式(Java实现)

AbstractExpression-----抽象表达式

具体的解释任务由各个实现类完成，具体的解释器分别由TerminalExpression和NoterminalExpression完成。

TerminalExpression----终结符表达式

实现与文法中的元素相关联的解释操作。通常一个解释器模式中只有一个终结符表达式，但是为了对应多个终结符，会有多个实例。

NoterminalExpression--非终结符表达式

文法中的每条规则对应一个非终结符表达式，每个符号都需要维护一个AbstractExpression类型的实例变量。并且为文法中的非终结符实现解释操作。

Context---上下文

包含解释器之外的一些个全局信息。

Client---客户

构建表示该文法定义的语言中的一个特定句子的抽象语法树，可以调用解释操作。

解释器方法之自我分析

嘛，我的缺点不是一般的多呢：

会引起类的膨胀，每个语法都要产生一个非终结符表达式，语法规则比较复杂时，可能产生大量的类文件，不易于维护。
采用递归的调用方法，导致调试比较复杂。
由于使用大量循环和递归，所以效率自然就低了。

优点：

扩展性很好，修改语法规则只要修改相应的非终结符表达式即可，若扩展语法，只要增加非终结符类就可以了。

解释器之实现

具体实现你造不造？那我就拿简单的加减法来做个栗子。

AbstractExpression抽象类如下所示：

1 public abstract class Expression{ 2     //解析公式和数值，其中var中的key值是公式中的参数，value是具体的数字 3     public abstract int interpreter(HashMap<String,Integer> var); 4 }

抽象类很简单，就一个方法interpreter负责对传递进来的参数和值进行解析和匹配，其中输入参数为HashMap类型，key值为模型中的参数，如a、b、c等，value为运算时取得的具体数字。变量解析器代码如下：

 1 public class varExpression extends Expression{  2     private String key;  3     public varExpression(String key){  4         this.key = key;  5     }  6   7     //从map中取key  8     public int interpreter(HashMap<String, Intrger> var){  9         return var.get(this.key); 10     } 11 }

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运算符号的抽象类如下所示：

 1 public abstract class SymbolExpression extends Expression{  2     protected Expression left;  3     protected Expression right;  4   5     //解析时应该只需要关心左右两边的终结符  6     public SymbolExpression(Expression left, Expression right){  7         this.left = left;  8         this.right = right;  9     } 10 }

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解析中，每个非终结符，也就是运算符只和左右两边的终结符，在这里是数字有关系，但是两个数字有可能是一个解析的结果，无论什么种类，都是Expression的实现类，于是在对运算符解析的子类中增加了一个构造器函数，传递左右两个表达式，具体的加法减法解析器如下所示：

加法解析器：

 1 public class AddExpression extends SymbolExpression{  2     public AddExpression(Expression left, Expression right){  3         super(left, right);  4     }  5   6     //把左右两个数字加起来  7     public int interpreter(HashMap<String, Intrger> var){  8         return super.left.interpreter(var) + super.right.interpreter(var);  9     } 10 }

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减法解析器：

 1 public class SubExpression extends SymbolExpression{  2     public SubExpression(Expression left, Expression right){  3         super(left, right);  4     }  5   6     //把左右两个数字相减  7     public int interpreter(HashMap<String, Intrger> var){  8         return super.left.interpreter(var) - super.right.interpreter(var);  9     } 10 }