17-Java解释器模式 ( Interpreter Pattern )

• 解释器模式（Interpreter Pattern）实现了一个表达式接口，该接口解释一个特定的上下文

• 这种模式被用在 SQL 解析、符号处理引擎等

• 解释器模式提供了评估语言的语法或表达式的方式，它属于行为型模式

摘要

1. 意图

• 给定一个语言，定义它的文法表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该标识来解释语言中的句子

2. 主要解决

• 对于一些固定文法构建一个解释句子的解释器

3. 何时使用

• 如果一种特定类型的问题发生的频率足够高，那么可能就值得将该问题的各个实例表述为一个简单语言中的句子。这样就可以构建一个解释器，该解释器通过解释这些句子来解决该问题

4. 如何解决

• 构件语法树，定义终结符与非终结符

5. 关键代码

• 构件环境类，包含解释器之外的一些全局信息，一般是 HashMap

6. 应用实例

• 编译器、运算表达式计算

7. 优点

• 可扩展性比较好，灵活；
• 增加了新的解释表达式的方式；
• 易于实现简单文法；

8. 缺点

• 可利用场景比较少；
• 对于复杂的文法比较难维护；
• 解释器模式会引起类膨胀；
• 解释器模式采用递归调用方法；

9. 使用场景

• 可以将一个需要解释执行的语言中的句子表示为一个抽象语法树；
• 一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达；
• 一个简单语法需要解释的场景；

10. 注意事项

• 可利用场景比较少，JAVA 中如果碰到可以用 expression4J 代替

实现

1. 定义一个接口Expression和实现了Expression接口的实体类；
2. 定义作为上下文中主要解释器的TerminalExpression类，其他的类OrExpression、AndExpression用于创建组合式表达式；
3. 定义类InterpreterPatternDemo使用Expression类创建规则和演示表达式的解析；

范例

1. 创建一个表达式接口.

Expression.java

package com.demo.gof;
public interface Expression {public boolean interpret(String context);
}

2. 创建实现接口的实体类

RealImage.java

package com.demo.gof;
public class RealImage implements Image {private String fileName;public RealImage(String fileName){this.fileName = fileName;loadFromDisk(fileName);}@Overridepublic void display() {System.out.println("Displaying " + fileName);}private void loadFromDisk(String fileName){System.out.println("Loading " + fileName);}
}

ProxyImage.java

public class ProxyImage implements Image{private RealImage realImage;private String fileName;public ProxyImage(String fileName){this.fileName = fileName;}@Overridepublic void display() {if(realImage == null){realImage = new RealImage(fileName);}realImage.display();}
}

3. 当被请求时，使用 ProxyImage 来获取 RealImage 类的对象

ProxyPatternDemo.java

package com.demo.gof;
public class ProxyPatternDemo {public static void main(String[] args) {Image image = new ProxyImage("test_10mb.jpg");//图像将从磁盘加载image.display(); System.out.println("");//图像将无法从磁盘加载image.display();  }
}

编译运行以上 Java 范例，输出结果如下

$ javac -d . src/main/com.demo/gof/ProxyPatternDemo.java
$ java  com.demo.gof.ProxyPatternDemo
Loading test_10mb.jpg
Displaying test_10mb.jpgDisplaying test_10mb.jpg