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十六 Java设计模式解析(解释器模式)

十六 Java设计模式解析(解释器模式)

作者: 十丈_红尘 | 来源:发表于2018-10-13 11:45 被阅读0次
    1️⃣概念

    定义:给定一个语言,定义它的文法的一种表示,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(为了解释一种语言,而为语言创建的解释器).
    类型:行为型


    2️⃣适用场景

    某个特定类型问题的发生频率足够高的时候(例如系统中的日志服务);


    3️⃣优点

    语法有很多类表示,容易改变及扩展此"语言"


    4️⃣缺点

    当语法规则数目太多时,增加了系统的复杂度;


    5️⃣解释器模式Coding

    1 先来了解一下我们要实现一个什么样的功能;

    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            String inputStr="6 100 11 + *";
            TestExpressionParser expressionParser=new TestExpressionParser();
            int result=expressionParser.parse(inputStr);
            System.out.println("解释器计算结果: "+result);
        }
    }
    
    我们先自定义一个字符串(6 100 11 + *)两个字符串之间用空格隔开,先计算100 + 11,然后其结果在乘以6得到最终的结果;

    2 声明Interpreter接口

    public interface Interpreter {
        int interpret();
    }
    

    3 编写加法解释器AddInterpreter

    public class AddInterpreter implements Interpreter {
        private Interpreter firstExpression,secondExpression;
        public AddInterpreter(Interpreter firstExpression, Interpreter secondExpression){
            this.firstExpression=firstExpression;
            this.secondExpression=secondExpression;
        }
        @Override
        public int interpret(){
            return this.firstExpression.interpret()+this.secondExpression.interpret();
        }
        @Override
        public String toString(){
            return "+";
        }
    }
    

    3 编写乘法解释器MultiInterpreter

    public class MultiInterpreter implements Interpreter {
    
        private Interpreter firstExpression,secondExpression;
        public MultiInterpreter(Interpreter firstExpression, Interpreter secondExpression){
            this.firstExpression=firstExpression;
            this.secondExpression=secondExpression;
        }
        @Override
        public int interpret(){
            return this.firstExpression.interpret() * this.secondExpression.interpret();
        }
        @Override
        public String toString(){
            return "*";
        }
    }
    

    4 编写NumberInterpreter实现类

    public class NumberInterpreter implements Interpreter {
        private int number;
        public NumberInterpreter(int number){
            this.number=number;
        }
        public NumberInterpreter(String number){
            this.number=Integer.parseInt(number);
        }
        @Override
        public int interpret(){
            return this.number;
        }
    }
    

    5 编写TestExpressionParser

    public class TestExpressionParser {
        private Stack<Interpreter> stack = new Stack<Interpreter>();
    
        public int parse(String str) {
            String[] strItemArray = str.split(" ");
            for (String symbol : strItemArray) {
                if (!OperatorUtil.isOperator(symbol)) {
                    Interpreter numberExpression = new NumberInterpreter(symbol);
                    stack.push(numberExpression);
                    System.out.println(String.format("入栈: %d", numberExpression.interpret()));
                } else {
                    //是运算符号,可以计算
                    Interpreter firstExpression = stack.pop();
                    Interpreter secondExpression = stack.pop();
                    System.out.println(String.format("出栈: %d 和 %d",
                            firstExpression.interpret(), secondExpression.interpret()));
                    Interpreter operator = OperatorUtil.getExpressionObject(firstExpression, secondExpression, symbol);
                    System.out.println(String.format("应用运算符: %s", operator));
                    int result = operator.interpret();
                    NumberInterpreter resultExpression = new NumberInterpreter(result);
                    stack.push(resultExpression);
                    System.out.println(String.format("阶段结果入栈: %d", resultExpression.interpret()));
                }
            }
            int result = stack.pop().interpret();
            return result;
    
        }
    }
    

    6 编写工具类OperatorUtil

    public class OperatorUtil {
        public static boolean isOperator(String symbol) {
            return (symbol.equals("+") || symbol.equals("*"));
    
        }
    
        public static Interpreter getExpressionObject(Interpreter firstExpression, Interpreter secondExpression, String symbol) {
            if (symbol.equals("+")) {
                return new AddInterpreter(firstExpression, secondExpression);
            } else if (symbol.equals("*")) {
                return new MultiInterpreter(firstExpression, secondExpression);
            }
            return null;
        }
    }
    
    7 UML类图

    6️⃣解释器源码解析-jdk+spring
    jdk : pattern
    spring : org.springframework.expression.ExpressionParser

    Spring的解释器可以使用以下代码进行测试

    public class SpringTest {
        public static void main(String[] args) {
            ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
            Expression expression = parser.parseExpression("100 * 2 + 400 * 1 + 66");
            int result = (Integer) expression.getValue();
            System.out.println(result);
        }
    }
    
    补充: 解释器模式平时使用的比较少,一般都使用开源的,所以了解即可;

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