其实没有什么好的例子引入解释器模式,因为它描述了如何构成一个简单的语言解释器,主要应用在使用面向对象语言开发编译器中;在实际应用中,我们可能很少碰到去构造一个语言的文法的情况。
虽然你几乎用不到这个模式,但是看一看还是能受到一定的启发的。
二、定义与结构
解释器模式的定义如下:定义语言的文法,并且建立一个解释器来解释该语言中的句子。它属于类的行为模式。这里的语言意思是使用规定格式和语法的代码。
在GOF的书中指出:如果一种特定类型的问题发生的频率足够高,那么可能就值得将该问题的各个实例表述为一个简单语言中的句子。这样就可以构建一个解释器,该解释器通过解释这些句子来解决该问题。而且当文法简单、效率不是关键问题的时候效果最好。
这也就是解释器模式应用的环境了。
让我们来看看神秘的解释器模式是由什么来组成的吧。
1) 抽象表达式角色:声明一个抽象的解释操作,这个接口为所有具体表达式角色(抽象语法树中的节点)都要实现的。
什么叫做抽象语法树呢?《java与模式》中给的解释为:抽象语法树的每一个节点都代表一个语句,而在每个节点上都可以执行解释方法。这个解释方法的执行就代表这个语句被解释。由于每一个语句都代表这个语句被解释。由于每一个语句都代表一个常见的问题的实例,因此每一个节点上的解释操作都代表对一个问题实例的解答。
2) 终结符表达式角色:具体表达式。
a) 实现与文法中的终结符相关联的解释操作
b) 而且句子中的每个终结符需要该类的一个实例与之对应
3) 非终结符表达式角色:具体表达式。
a) 文法中的每条规则R::=R1R2…Rn都需要一个非终结符表带式角色
b) 对于从R1到Rn的每个符号都维护一个抽象表达式角色的实例变量
c) 实现解释操作,解释一般要递归地调用表示从R1到Rn的那些对象的解释操作
4) 上下文(环境)角色:包含解释器之外的一些全局信息。
5) 客户角色:
a) 构建(或者被给定)表示该文法定义的语言中的一个特定的句子的抽象语法树
b) 调用解释操作
放上张解释器结构类图吧,这也是来自于GOF的书中。
对每一个角色都给出了详细的职责,而且在类图中给出五个角色之间的关系。这样实现起来也不是很困难了,下面举了一个简单的例子,希望能加深你对解释器模式的理解。
三、举例
来举一个加减乘除的例子吧,实现思路来自于《java与模式》中的例子。每个角色的功能按照上面提到的规范来实现。
//上下文(环境)角色,使用HashMap来存储变量对应的数值
class Context
{
private Map valueMap = new HashMap();
public void addValue(Variable x , int y)
{
Integer yi = new Integer(y);
valueMap.put(x , yi);
}
public int LookupValue(Variable x)
{
int i = ((Integer)valueMap.get(x)).intValue();
return i ;
}
}
//抽象表达式角色,也可以用接口来实现
abstract class Expression
{
public abstract int interpret(Context con);
}
//终结符表达式角色
class Constant extends Expression
{
private int i ;
public Constant(int i)
{
this.i = i;
}
public int interpret(Context con)
{
return i ;
}
}
class Variable extends Expression
{
public int interpret(Context con)
{
//this为调用interpret方法的Variable对象
return con.LookupValue(this);
}
}
//非终结符表达式角色
class Add extends Expression
{
private Expression left ,right ;
public Add(Expression left , Expression right)
{
this.left = left ;
this.right= right ;
}
public int interpret(Context con)
{
return left.interpret(con) + right.interpret(con);
}
}
class Subtract extends Expression
{
private Expression left , right ;
public Subtract(Expression left , Expres