如何理解Java设计模式的解释器模式

本篇内容主要讲解“如何理解Java设计模式的解释器模式”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“如何理解Java设计模式的解释器模式”吧!

一、什么是解释器模式

定义：给定一个语言，定义一个文法的一种表示， 并定义一个解释器， 这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。

解释器模式所涉及的角色如下所示：

（1）抽象表达式(Expression)角色：声明一个所有的具体表达式角色都需要实现的抽象接口。这个接口主要是一个interpret()方法，称做解释操作。

（2）终结符表达式(Terminal Expression)角色：实现了抽象表达式角色所要求的接口，主要是一个interpret()方法；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。比如有一个简单的公式R=R1+R2，在里面R1和R2就是终结符，对应的解析R1和R2的解释器就是终结符表达式。

（3）非终结符表达式(Nonterminal Expression)角色：文法中的每一条规则都需要一个具体的非终结符表达式，非终结符表达式一般是文法中的运算符或者其他关键字，比如公式R=R1+R2中，“+"就是非终结符，解析“+”的解释器就是一个非终结符表达式。

（4）环境(Context)角色：这个角色的任务一般是用来存放文法中各个终结符所对应的具体值，比如R=R1+R2，我们给R1赋值100，给R2赋值200。这些信息需要存放到环境角色中，很多情况下我们使用Map来充当环境角色就足够了。

二、解释器模式的使用场景

当有一个语言需要解释执行，并且你可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树，可以使用解释器模式。而当存在以下情况时该模式效果最好

该文法的类层次结构变得庞大而无法管理。此时语法分析程序生成器这样的工具是最好的选择。他们无需构建抽象语法树即可解释表达式，这样可以节省空间而且还可能节省时间。

效率不是一个关键问题，最高效的解释器通常不是通过直接解释语法分析树实现的，而是首先将他们装换成另一种形式，例如，正则表达式通常被装换成状态机，即使在这种情况下，转换器仍可用解释器模式实现，该模式仍是有用的

三、解释器模式的优缺点

优点：

可以很容易地改变和扩展方法， 因为该模式使用类来表示方法规则， 你可以使用继承来改变或扩展该方法。

也比较容易实现方法， 因为定义抽象语法树总各个节点的类的实现大体类似， 这些类都易于直接编写。

解释器模式就是将一句话，转变为实际的命令程序执行而已。 而不用解释器模式本身也可以分析， 但通过继承抽象表达式的方式， 由于依赖转置原则， 使得文法的扩展和维护都带来的方便。

缺点：

解释器模式为方法中的每一条规则至少定义了一个类， 因此包含许多规则的方法可能难以管理和维护。 因此当方法非常复杂时， 使用其他的技术如 语法分析程序 或 编译器生成器来处理。

四、解释器模式的实现

音乐解释器

演奏内容类（Context）

//演奏内容类（Context）class PlayContext{    //演奏文本    private string text;    public string PlayText    {        get { return text; }        set { text = value; }    }}

表达式类（AbstractExpression）

//表达式类（AbstractExpression）abstract class Expression{    //解释器    public void Interpret(PlayContext context)    {        if (context.PlayText.Length == 0) return;        string playKey = context.PlayText.Substring(0, 1);        context.PlayText = context.PlayText.Substring(2);        double playValue = Convert.ToDouble(context.PlayText.Substring(0, context.PlayText.IndexOf(" ")));        context.PlayText = context.PlayText.Substring(context.PlayText.IndexOf(" ") + 1);         Excute(playKey, playValue);    }    //执行    public abstract void Excute(string key, double value);}

音符类(TerminaExperssion)

//音符类(TerminaExperssion)class Note : Expression{    public override void Excute(string key, double value)    {        string note = "";        switch (key)        {            case "C":                note = "1";                break;            case "D":                note = "2";                break;            case "E":                note = "3";                break;            case "F":                note = "4";                break;            case "G":                note = "5";                break;            case "A":                note = "6";                break;            case "B":                note = "7";                break;        }     }}//音符类(TerminaExperssion)class Scale : Expression{    public override void Excute(string key, double value)    {        string scale = "";        switch ((int)value)        {            case 1:                scale = "低音";                break;            case 2:                scale = "中音";                break;            case 3:                scale = "高音";                break;        }     }}

客户端代码

class Program{    //客户端代码    static void Main(string[] args)    {        PlayContext context = new PlayContext();        context.PlayText = "O 2 E 0.5 G 0.5 A 3 E 0.5";        Expression expression = null;        try        {            while (context.PlayText.Length > 0)            {                string str = context.PlayText.Substring(0, 1);                switch (str)                {                    case "O":                        expression = new Scale();                        break;                    case "P"://当首字母为CDEFGAB及休止符P时，实例化音符                        expression = new Note();                        break;                }                expression.Interpret(context);            }        }        catch (Exception )        {             throw;        }         Console.Read();    }}

到此，相信大家对“如何理解Java设计模式的解释器模式”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是编程网网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！