设计模式之解释器模式

定义

解释器模式（Interpreter Pattern）是一种行为设计模式，它提供了一种方式来表示语言或表达式的语法，并定义了如何解释这些表达式来执行特定任务。这种模式常用于小型语言或简单的表达式解析，例如配置文件、SQL查询构建器或者计算表达式等。
解释器模式的关键组件包括：

• Expression（表达式）: 抽象表达式接口，定义了一个interpret方法，用于解释表达式。
• AbstractExpression（抽象表达式）: 为所有具体表达式提供一个公共接口，通常包含interpret方法的实现。
• TerminalExpression（终结符表达式）: 实现与语言中的原子元素对应的解释行为。
• NonTerminalExpression（非终结符表达式）: 处理更复杂的语言结构，通常由其他表达式组成。
• Context（上下文）: 提供了环境信息，解释器需要从上下文中获取数据或向其写入数据。

示例代码

public interface Expression {
    int interpreter(Map<String, Integer> variables);
}

public abstract class AbstractExpression implements Expression {
    protected Expression left;
    protected Expression right;

    public AbstractExpression(Expression left, Expression right) {
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
}

public class AddExpression extends AbstractExpression {
    public AddExpression(Expression left, Expression right) {
        super(left, right);
    }

    @Override
    public int interpreter(Map<String, Integer> variables) {
        return super.left.interpreter(variables) + super.right.interpreter(variables);
    }
}

public class SubExpression extends AbstractExpression {
    public SubExpression(Expression left, Expression right) {
        super(left, right);
    }

    @Override
    public int interpreter(Map<String, Integer> variables) {
        return super.left.interpreter(variables) - super.right.interpreter(variables);
    }
}

public class VarExpression implements Expression {
    private String key;

    public VarExpression(String key) {
        this.key = key;
    }

    @Override
    public int interpreter(Map<String, Integer> variables) {
        return variables.get(key);
    }
}

public class Calculator {
    private Expression expression;

    public Calculator(String expStr) {
        Stack<Expression> stack = new Stack<>();
        char[] charArray = expStr.toCharArray();
        Expression left;
        Expression right;
        for (int i = 0; i < charArray.length; i++) {
            switch (charArray[i]) {
                case '+':
                    left = stack.pop();
                    right = new VarExpression(String.valueOf(charArray[++i]));
                    stack.push(new AddExpression(left, right));
                    break;
                case '-':
                    left = stack.pop();
                    right = new VarExpression(String.valueOf(charArray[++i]));
                    stack.push(new SubExpression(left, right));
                    break;
                default:
                    stack.push(new VarExpression(String.valueOf(charArray[i])));
            }
        }
        this.expression = stack.pop();
    }

    public int run(Map<String, Integer> variables) {
        return this.expression.interpreter(variables);
    }
}

源码地址

https://gitee.com/youxiaxiaomage/java-practices/tree/master/yxxmg-gof-sample/src/main/java/com/yxxmg/gof/behavior/interpreter