【设计模式】解释器模式 ( 简介

2024-07-13 06:08| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录一、解释器模式简介二、解释器模式适用场景三、解释器模式优缺点四、解释器模式与适配器模式五、解释器模式代码示例1、解释器接口2、加法解释器3、乘法解释器4、整型解释器5、语法解析类6、工具类7、测试类

一、解释器模式简介

解释器模式 : 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 ;

文法可以理解成一种语法 ;

为了解释一种语言 , 而为语言创建的解释器 ;

如 : Java 代码 , 需要编译器进行编译之后才能运行 , 这个编译器就相当于解释器 ;

解释器模式类型 : 行为型 ;

二、解释器模式适用场景

解释器模式适用场景 : 某个特定类型问题发生频率足够高 ;

日志处理 : 使用脚本语言或编程语言处理日志时 , 有很多服务会产生大量的日志 , 需要对日志进行解析 , 生成报表 ;

各个服务的日志格式不同 , 数据中的要素相同 , 这种情况下 , 通过程序解决上述问题 , 主要的解决方案就是使用解释器模式 ;

日常项目中 , 解释器模式使用情况很少 ;

解释器一般是开源包 , 如 Express4J , JEP ;

三、解释器模式优缺点

解释器模式优点 : 语法由很多类表示 , 容易改变及扩展 " 语言 " ;

" 语言 " 用引号标注 , 这些语言不足以称为一门编程语言 ;

解释器模式缺点 : 如果语法规则数目太多 , 会增加系统复杂度 ;

每个规则都要与之对应一个类 , 如果规则太多 , 则需要创建很多类 ;

解释器模式在实际业务中 , 是使用频率很低的设计模式 ;

四、解释器模式与适配器模式

解释器模式与适配器模式 : 这两个模式类似 , 但是略有不同 ;

适配器模式 : 不需要预先知道适配器的规则 ;

解释器模式 : 需要预先将规则写好 , 根据规则执行解释 ;

五、解释器模式代码示例

业务场景 :

输入字符串

10 2 3 + *

将字符串使用空格切割成数组遇到数字直接入栈遇到运算符 , 从栈中取出两个数据 , 进行计算 , 将计算结果再放入栈中遍历完毕后 , 最终的栈内数据就是最终结果

1、解释器接口 package interpreter; /** * 解释器接口 */ public interface Interpreter { /** * 解释方法 * @return */ int interpret(); } 2、加法解释器 package interpreter; /** * 加法解释器 * 实现 Interpreter 解释器接口 * 用于实现加法计算 * 加法有加数和被加数 , 两个加数分别也都是一个解释器 */ public class AddInterpreter implements Interpreter { /** * 第一个表达式 */ private Interpreter firstInterpreter; /** * 第二个表达式 */ private Interpreter secondInterpreter; public AddInterpreter(Interpreter firstInterpreter, Interpreter secondInterpreter) { this.firstInterpreter = firstInterpreter; this.secondInterpreter = secondInterpreter; } @Override public int interpret() { return this.firstInterpreter.interpret() + this.secondInterpreter.interpret(); } @Override public String toString() { return "+"; } } 3、乘法解释器 package interpreter; /** * 乘法解释器 * 实现 Interpreter 解释器接口 * 用于实现乘法计算 * 两个乘数分别也都是一个解释器 */ public class MultiInterpreter implements Interpreter { /** * 第一个表达式 */ private Interpreter firstInterpreter; /** * 第二个表达式 */ private Interpreter secondInterpreter; public MultiInterpreter(Interpreter firstInterpreter, Interpreter secondInterpreter) { this.firstInterpreter = firstInterpreter; this.secondInterpreter = secondInterpreter; } @Override public int interpret() { return this.firstInterpreter.interpret() * this.secondInterpreter.interpret(); } @Override public String toString() { return "*"; } } 4、整型解释器 package interpreter; /** * 数字解释器 * 实现 Interpreter 解释器接口 */ public class NumberInterpreter implements Interpreter { /** * 核心数字 * 需要将传入的数据转为数字 */ private int number; /** * 直接设置数字类型 * @param number */ public NumberInterpreter(int number) { this.number = number; } /** * 将字符串转为数字类型 * @param number */ public NumberInterpreter(String number) { this.number = Integer.parseInt(number); } @Override public int interpret() { return this.number; } @Override public String toString() { return "" + this.number; } } 5、语法解析类 package interpreter; import java.util.Stack; /** * 语法解析 */ public class ExpressionParser { /** * 存放解释器的栈 * 栈的特点是先进后出 */ private Stack stack = new Stack(); /** * 解析字符串语法 * @param str */ public void parse(String str) { // 通过空格分割字符串 String[] strArray = str.split(" "); // 遍历栈中的字符串 for (String symbol : strArray) { if (!OperatorUtils.isOperator(symbol)) { // 如果不是操作符 , 说明是数字 , 则直接入栈 Interpreter interpreter = new NumberInterpreter(symbol); stack.push(interpreter); System.out.println(symbol + " 入栈"); } else { // 如果是操作符 , 则数据出栈 , 处理是操作符运算的情况 // 取出两个需要计算的元素 Interpreter firstInterpreter = stack.pop(); System.out.println(firstInterpreter + " 出栈"); Interpreter secondInterpreter = stack.pop(); System.out.println(secondInterpreter + " 出栈"); // 获取运算符号对应的解释器 Interpreter operator = OperatorUtils. getExpressionInterpretor( symbol, firstInterpreter, secondInterpreter); System.out.println("运算符 " + operator + " 出栈"); // 计算运算符运算结果 int result = operator.interpret(); // 将计算结果你年入栈 NumberInterpreter numberInterpreter = new NumberInterpreter(result); stack.push(numberInterpreter); System.out.println("计算结果 " + result + " 入栈"); } } // 取出最终计算结果 , 计算完毕后 , 整个栈必然只剩下一个元素 int result = stack.pop().interpret(); System.out.println("最终计算结果 : " + result); } } 6、工具类 package interpreter; public class OperatorUtils { /** * 判断传入的符号字符串是否是操作符 * @param symbol * @return */ public static boolean isOperator(String symbol) { return symbol.equals("+") || symbol.equals("*"); } public static Interpreter getExpressionInterpretor( String symbol, Interpreter firstInterpreter, Interpreter secondInterpreter) { Interpreter interpreter = null; if (symbol.equals("+")) { interpreter = new AddInterpreter(firstInterpreter, secondInterpreter); } else if (symbol.equals("*")) { interpreter = new MultiInterpreter(firstInterpreter, secondInterpreter); } return interpreter; } } 7、测试类 package interpreter; public class Main { public static void main(String[] args) { // 将字符串使用空格切割成数组 // 遇到数字直接入栈 // 遇到运算符 , 从栈中取出两个数据 , 进行计算 , 将计算结果再放入栈中 // 遍历完毕后 , 最终的栈内数据就是最终结果 String text = "10 2 3 + *"; ExpressionParser parser = new ExpressionParser(); parser.parse(text); } }

执行结果 :

10 入栈 2 入栈 3 入栈 3 出栈 2 出栈运算符 + 出栈计算结果 5 入栈 5 出栈 10 出栈运算符 * 出栈计算结果 50 入栈最终计算结果 : 50

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