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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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