java - 在复合结构上使用解释器模式

Question

有人要求我使用Composite、Recursive Descendent Parser 和Interpreter 制作表达式求值器。

这是语法:

<cond> → <termb> [OR <termb>]*
<termb>→<factb>[AND <factb>]*
<factb>→<expr> RELOP <expr> | NOT <factb> | OPAR <cond> CPAR
<expr> → [PLUS | MINUS] <term> [(PLUS <term>) | (MINUS <term>)]*
<term> → <termp> [(MULT <termp>) | (DIV <termp>) | (REM <termp>)]*
<termp> → <fact> [POWER <fact>]*
<fact> → ID | NUM | OPAR1 <expr> CPAR1
----TERMINALS----
ID → ("A" | ... | "Z" | "a" | ...| "z") [("A"| ... | "Z" | "a" | ...| "z" | "0" | ... | "9")]*
NUM → ("0" | ... | "9") [("0" | ... | "9")]*
OPAR → "("
CPAR → ")"
OPAR1 → "["
CPAR1 → "]"
RELOP → EQ | NEQ | GT | GE | LT | LE
EQ → "= ="
NEQ → "!="
GT → ">"
GE → ">="
LT → "<"
LE → "<="
POWER → "^"
DIV → "/"
REM → "%"
MULT → "*"
MINUS → "−"
PLUS → "+"
AND → “and” or “&&”
OR → “or” or “||”
NOT → “not” or “!”

任务是:

The goal of the project, based on Composite, Recursive Builder and Interpreter, is to get a conditional expression, do a syntax analysis and build its composite tree. Starting from the tree, you've got to evaluate the result of the condition, based on an external context (read from a properties file) that contains the value of the internal variables

现在，我注意到的第一件事是 Interpreter 使用了 Composite 结构，因此扩展我的 Composite 似乎是个好主意具有evaluate(:Context) 方法的结构。

我四处打听，但有人告诉我这不是完成作业的方法。好像我已经构建了 Interpreter 树，从 Composite 树开始(这对我来说很荒谬，因为我已经有了一个可以使用的树! ).

因此，我使用 Composite + Recursive Builder 构建了我的树，它可以识别输入并毫无问题地构建树。​​

但问题是:如何将 Interpreter 应用于我的结构？

这是我的类图(有些是意大利语，但很容易理解)

如果我做对了，Interpreter 会为每个语法规则使用一个类，所以我必须制作一个cond 类，然后是一个termb 等等。

但是我如何将它们链接到我的复合 Material ？

Answer 1

不确定为什么告诉您不要使用相同的树结构。我想我会在我的表达式接口(interface)中添加一个 evaluate() 方法。对于我，这说得通。表达式应该知道如何评估自身。

我会说您当前的表达式接口(interface)暴露了太多(例如操作数)。作为表达的客户，我应该只需要 1) 调用它和 2) 读取结果，我想也许 3) 打印它。实际上，我更喜欢使用 toString() 而不是直接打印。

您可能已经注意到，但并非所有表达式都采用 2 个操作数(例如 NOT 或 NEGATE)。这已经与您的界面产生了某种差异。我会将其简化为:

 public interface Expression {
   int evaluate();
 }

然后您的每个操作和终端都知道如何评估自己(并将自己转换为字符串)。

所以我可以进行如下具体操作:

 public class Terminal implements Expression {
   private final int value;

   public Terminal(int value) { this.value = value; }

   public int evaluate() { return value; }

   public String toString() { return String.valueOf(value); }
 }

 public class Add implements Expression {
   private final Expression left;
   private final Expression right;

   public Add(Expression left, Expression right) {
     this.left = left;
     this.right = right;
   }

   public String toString() {
     return left.toString() + " + " + right.toString();
   }

   // leave the rest for you
 }

现在我可以很容易地构建树

Expression expr = new Add(new Terminal(1), new Subtract(new Terminal(2), new Terminal(3)));

int result = expr.evaluate();
System.out.print(expr.toString() + " = " + result);

而且我什至不需要直接访问各个操作数。