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JAVA设计模式之解释器模式详解

转载 作者:qq735679552 更新时间:2022-09-29 22:32:09 24 4
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这篇CFSDN的博客文章JAVA设计模式之解释器模式详解由作者收集整理,如果你对这篇文章有兴趣,记得点赞哟.

在阎宏博士的《JAVA与模式》一书中开头是这样描述解释器(Interpreter)模式的:

解释器模式是类的行为模式。给定一个语言之后,解释器模式可以定义出其文法的一种表示,并同时提供一个解释器。客户端可以使用这个解释器来解释这个语言中的句子.

解释器模式的结构 。

  下面就以一个示意性的系统为例,讨论解释器模式的结构。系统的结构图如下所示:

JAVA设计模式之解释器模式详解

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.

 为了说明解释器模式的实现办法,这里给出一个最简单的文法和对应的解释器模式的实现,这就是模拟Java语言中对布尔表达式进行操作和求值.

  在这个语言中终结符是布尔变量,也就是常量true和false。非终结符表达式包含运算符and,or和not等布尔表达式。这个简单的文法如下:

  。

复制代码代码如下:

    Expression  ::= Constant | Variable | Or | And | Not 。

  。

    And     ::= Expression 'AND' Expression 。

    Or     ::= Expression 'OR' Expression 。

    Not     ::= 'NOT' Expression 。

    Variable  ::= 任何标识符 。

    Constant    ::= 'true' | 'false' 。

  。

解释器模式的结构图如下所示:

JAVA设计模式之解释器模式详解

源代码 。

  抽象表达式角色 。

  。

复制代码代码如下:

public abstract class Expression {
    /**
     * 以环境为准,本方法解释给定的任何一个表达式
     */
    public abstract boolean interpret(Context ctx);
    /**
     * 检验两个表达式在结构上是否相同
     */
    public abstract boolean equals(Object obj);
    /**
     * 返回表达式的hash code
     */
    public abstract int hashCode();
    /**
     * 将表达式转换成字符串
     */
    public abstract String toString();
}

  。

  一个Constant对象代表一个布尔常量 。

  。

复制代码代码如下:

public class Constant extends Expression{          private boolean value,

  。

    public Constant(boolean value){         this.value = value;     }          @Override     public boolean equals(Object obj) {                  if(obj != null && obj instanceof Constant){             return this.value == ((Constant)obj).value;         }         return false;     } 。

    @Override     public int hashCode() {         return this.toString().hashCode();     } 。

    @Override     public boolean interpret(Context ctx) {                  return value;     } 。

    @Override     public String toString() {         return new Boolean(value).toString();     }      } 。

  。

一个Variable对象代表一个有名变量 。

复制代码代码如下:

public class Variable extends Expression { 。

  。

    private String name,

    public Variable(String name){         this.name = name;     }     @Override     public boolean equals(Object obj) {                  if(obj != null && obj instanceof Variable)         {             return this.name.equals(                     ((Variable)obj).name);         }         return false;     } 。

    @Override     public int hashCode() {         return this.toString().hashCode();     } 。

    @Override     public String toString() {         return name;     } 。

    @Override     public boolean interpret(Context ctx) {         return ctx.lookup(this);     } 。

} 。

  。

代表逻辑“与”操作的And类,表示由两个布尔表达式通过逻辑“与”操作给出一个新的布尔表达式的操作 。

  。

复制代码代码如下:

public class And extends Expression { 。

  。

    private Expression left,right;          public And(Expression left , Expression right){         this.left = left;         this.right = right;     }     @Override     public boolean equals(Object obj) {         if(obj != null && obj instanceof And)         {             return left.equals(((And)obj).left) &&                 right.equals(((And)obj).right);         }         return false;     } 。

    @Override     public int hashCode() {         return this.toString().hashCode();     } 。

    @Override     public boolean interpret(Context ctx) {                  return left.interpret(ctx) && right.interpret(ctx);     } 。

    @Override     public String toString() {         return "(" + left.toString() + " AND " + right.toString() + ")";     } 。

} 。

  。

  代表逻辑“或”操作的Or类,代表由两个布尔表达式通过逻辑“或”操作给出一个新的布尔表达式的操作 。

  。

复制代码代码如下:

public class Or extends Expression {     private Expression left,right,

  。

    public Or(Expression left , Expression right){         this.left = left;         this.right = right;     }     @Override     public boolean equals(Object obj) {         if(obj != null && obj instanceof Or)         {             return this.left.equals(((Or)obj).left) && this.right.equals(((Or)obj).right);         }         return false;     } 。

    @Override     public int hashCode() {         return this.toString().hashCode();     } 。

    @Override     public boolean interpret(Context ctx) {         return left.interpret(ctx) || right.interpret(ctx);     } 。

    @Override     public String toString() {         return "(" + left.toString() + " OR " + right.toString() + ")";     } 。

} 。

  。

  代表逻辑“非”操作的Not类,代表由一个布尔表达式通过逻辑“非”操作给出一个新的布尔表达式的操作 。

复制代码代码如下:

public class Not extends Expression { 。

  。

    private Expression exp;          public Not(Expression exp){         this.exp = exp;     }     @Override     public boolean equals(Object obj) {         if(obj != null && obj instanceof Not)         {             return exp.equals(                     ((Not)obj).exp);         }         return false;     } 。

    @Override     public int hashCode() {         return this.toString().hashCode();     } 。

    @Override     public boolean interpret(Context ctx) {         return !exp.interpret(ctx);     } 。

    @Override     public String toString() {         return "(Not " + exp.toString() + ")";     } 。

} 。

  。

  环境(Context)类定义出从变量到布尔值的一个映射 。

  。

复制代码代码如下:

public class Context { 。

  。

    private Map<Variable,Boolean> map = new HashMap<Variable,Boolean>();          public void assign(Variable var , boolean value){         map.put(var, new Boolean(value));     }          public boolean lookup(Variable var) throws IllegalArgumentException{         Boolean value = map.get(var);         if(value == null){             throw new IllegalArgumentException();         }         return value.booleanValue();     } } 。

  。

客户端类 。

  。

复制代码代码如下:

public class Client { 。

  。

    public static void main(String[] args) {         Context ctx = new Context();         Variable x = new Variable("x");         Variable y = new Variable("y");         Constant c = new Constant(true);         ctx.assign(x, false);         ctx.assign(y, true);                  Expression exp = new Or(new And(c,x) , new And(y,new Not(x)));         System.out.println("x=" + x.interpret(ctx));         System.out.println("y=" + y.interpret(ctx));         System.out.println(exp.toString() + "=" + exp.interpret(ctx));     } 。

} 。

  。

运行结果如下:

JAVA设计模式之解释器模式详解

 

最后此篇关于JAVA设计模式之解释器模式详解的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于JAVA设计模式之解释器模式详解的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。

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