【设计模式-4.11】行为型——解释器模式

说明：本文介绍行为型设计模式之一的解释器模式

定义

解释器模式（Interpreter Pattern）指给定一门语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，该解释器使用该表示来解释语言中的句子。解释器模式是一种按照规定的文法（语法）进行解析的模式，属于行为型设计模式。

（引自《设计模式就该这样学》P385）

自定义脚本

这里介绍《秒懂设计模式》这本书中的举例，假设我们需要定义一个刷怪脚本，脚本语言如下，执行顺序为自上而下。

BEGIN					// 脚本开始
MOVE 500,600			// 鼠标移动到屏幕（500, 600）的位置BEGIN LOOP 5		// 开始循环5次LEFT_CLICK;		// 循环鼠标单击左键DELAY 1;		// 每次延迟1秒END;				// 循环结束
RIGHt_LEFT;				// 按下鼠标左键
DELAY 7200;				// 延迟7200秒
END:					// 脚本结束

分析一下，这个脚本中包含了一下操作：

• 移动鼠标

• 鼠标左键单击（包含按下鼠标左键、松开鼠标左键）

• 按下鼠标左键

• 延迟

也就是五个操作：移动鼠标、鼠标左键按下、鼠标左键松开、鼠标左键单击（由鼠标左键按下、鼠标左键松开组合而成）、延迟

另外，还包含了脚本执行的语法顺序，如下：

• 循环：循环执行某些操作

• 顺序：脚本的执行是从上到下，顺序执行的

---

分析完，将上面的脚本语法转为代码语言，如下：

（表达式接口，Expression）

/*** 表达式接口*/
public interface Expression {/*** 解释*/void interpret();
}

---

以下都是解释器，对应上述分析的操作和流程

（移动鼠标，MoveMouse）

/*** 移动鼠标*/
public class MoveMouse implements Expression {/*** x坐标*/private int x;/*** y坐标*/private int y;public MoveMouse(int x, int y) {this.x = x;this.y = y;}@Overridepublic void interpret() {System.out.println("移动鼠标到【" + x + "," + y + "】的位置");}
}

（鼠标左键按下，LeftKeyDown）

/*** 鼠标左键按下*/
public class LeftKeyDown implements Expression {@Overridepublic void interpret() {System.out.println("按下鼠标左键");}
}

（鼠标左键松开，LeftKeyUp）

/*** 鼠标左键松开*/
public class LeftKeyUp implements Expression {@Overridepublic void interpret() {System.out.println("松开鼠标左键");}
}

（鼠标左键单击，LeftKeyClick）

/*** 鼠标左键单击*/
public class LeftKeyClick implements Expression {/*** 左键按下*/private Expression leftKeyDown;/*** 左键松开*/private Expression leftKeyUp;/*** 左键按下*/public LeftKeyClick() {this.leftKeyDown = new LeftKeyDown();this.leftKeyUp = new LeftKeyUp();}/*** 单击鼠标左键就是先按下鼠标左键, 再松开鼠标左键*/@Overridepublic void interpret() {leftKeyDown.interpret();leftKeyUp.interpret();}
}

（延迟，Delay）

/*** 延迟解释器*/
public class Delay implements Expression {/*** 延迟秒数*/private int seconds;public Delay(int seconds) {this.seconds = seconds;}public int getSeconds() {return seconds;}@Overridepublic void interpret() {System.out.println("系统延迟：" + seconds + "秒");try {Thread.sleep(seconds * 1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

（循环，Repetition）

/*** 循环表达式解释器*/
public class Repetition implements Expression {/*** 循环次数*/private int loopCount;/*** 循环体内的表达式*/private Expression loopBodySequence;public Repetition(Expression loopBodySequence, int loopCount) {this.loopBodySequence = loopBodySequence;this.loopCount = loopCount;}@Overridepublic void interpret() {while (loopCount > 0) {loopBodySequence.interpret();loopCount--;}}
}

（顺序，Sequence）

import java.util.List;/*** 顺序*/
public class Sequence implements Expression {/*** 脚本包含了多个表达式*/private List<Expression> expressions;public Sequence(List<Expression> expressions) {this.expressions = expressions;}/*** 顺序执行表达式*/@Overridepublic void interpret() {for (Expression expression : expressions) {expression.interpret();}}
}

客户端使用，将开头的脚本按照规则放入，并解释（为了节约时间，将最后的延迟时间换成10秒）

import java.util.Arrays;public class Client {public static void main(String[] args) {new Sequence(Arrays.asList(new MoveMouse(500, 600),new Repetition(new Sequence(Arrays.asList(new LeftKeyClick(), new Delay(1))), 5),new LeftKeyDown(),new Delay(10))).interpret();}
}

执行，可见每一个表达式都被成功解释

代码看下来，我认为解释器模式结构上很简单，就是定义一个接口，生成多个解释器实现类，具体的实现逻辑需要根据实际的业务实现。

使用场景

在《设计模式就该这样学》（P386）这本书中，提到解释器模式适用于以下场景：

（1）一些重复出现的问题可以用一种简单的语言进行表示。

（2）一个简单语法需要解释的场景。

例如，项目中需要解析cron表达式，根据解析后的内容去做相应的业务，我想可以考虑使用解释器模式。

总结

本文介绍了行为型设计模式中的访问者模式，参考《设计模式就该这样学》、《秒懂设计模式》两书，自定义脚本是《秒懂设计模式》中的举例。