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解释器模式

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。

模式所涉及到4个角色:

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。

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。

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。

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。

uml图

解释器模式

当有一个语言需要解释执行,并且你可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树,可以使用解释器模式。而当存在以下情况时该模式效果最好

该文法的类层次结构变得庞大而无法管理。此时语法分析程序生成器这样的工具是最好的选择。他们无需构建抽象语法树即可解释表达式,这样可以节省空间而且还可能节省时间。

效率不是一个关键问题,最高效的解释器通常不是通过直接解释语法分析树实现的,而是首先将他们装换成另一种形式,例如,正则表达式通常被装换成状态机,即使在这种情况下,转换器仍可用解释器模式实现,该模式仍是有用的。

代码实现

测试

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