設計模式之直譯器模式

直譯器模式(interpreter pattern) 是指給定一門語言，定義它的語法的一種表示，並定義乙個直譯器，該直譯器使用該表示來解釋語言中的句子。是一種按照規定的語法進行解析的模式，屬於行為型模式。

就比如編譯器可以將原始碼編譯解釋為機器碼，讓cpu能進行識別並執行。直譯器模式的作用其實與編譯器一樣，都是將一些固定的語法進行解釋，構建出乙個解釋句子的直譯器。簡單理解，直譯器是乙個簡單語法分析工具，它可以識別句子語義，分離終結符號和非

終結符號，提取出需要的資訊，讓我們能針對不同的資訊做出相應的處理。其核心思想是識別語法，構建解釋。

其實我們每天都生活在直譯器模式中，我們平時所聽到的**都可以通過簡譜記錄下來；還有戰爭年代發明的摩爾斯電碼(又譯為摩斯密碼， morsecode) ，其實也是一種直譯器。我們的程式中，如果存在一種特定型別的問題，該型別問題涉及多個不同例項，但是具備固定語法描述，那麼可以使用直譯器模式對該型別問題進行解釋，分離出需要的資訊，根據獲取的資訊做出相應的處理。簡而言之，對於一些固定語法構建乙個解釋句子的直譯器。直譯器模式適用於以下應用場景：

抽象表示式(expression) ：負責定義乙個解釋方法interpret，交由具體子類進行具體解釋；

終結符表示式(terminal expression) ：實現文法中與終結符有關的解釋操作。文法中的每乙個終結符都有乙個具體終結表示式與之相對應，比如公式r=r1+r2，r1和r2就是終結符，對應的解析r1和r2的直譯器就是終結符表示式。通常乙個直譯器模式中只有乙個終結符表示式，但有多個例項，對應不同的終結符(r1，r2)；

非終結符表示式(nonterminal expression) ：實現文法中與非終結符有關的解釋操作。文法中的每條規則都對應於乙個非終結符表示式。非終結符表示式一般是文法中的運算子或者其他關鍵字，比如公式r=r1+r2中，「+」就是非終結符，解析「+」的直譯器就是乙個非終結符表示式。非終結符表示式根據邏輯的複雜程度而增加，原則上每個文法規則都對應乙個非終結符表示式；

上下文環境類(context) ：包含直譯器之外的全域性資訊。它的任務一般是用來存放文法中各個終結符所對應的具體值，比如r=r1+r2，給r1賦值100，給r2賦值200，這些資訊需要存放到環境中。

下面我們用直譯器模式來實現乙個數學表示式計算器，包含加減乘除運算。首先定義抽象表示式角色iarithmeticinterpreter介面：

public

inte***ce

iarithmeticinterpreter

建立終結表示式角色abstractinterpreter抽象類：

public

abstract

class

abstractinterpreter implements iarithmeticinterpreter

}

分別建立非終結表示式角色加、減、乘、除直譯器：

//
加public
class
addinterpreter extends abstractinterpreter 
public
intinterpret() }//
減public
class
subinterpreter extends abstractinterpreter 
public
intinterpret() }//
乘public
class
multiinterpreter extends abstractinterpreter 
public
intinterpret() }//
除public
class
divinterpreter extends abstractinterpreter 
public
intinterpret() 
}

建立數字表示式類：

public
class
numinterpreter implements iarithmeticinterpreter 
public
intinterpret() 
}

建立計算器類：不在乎乘除與加減得順序，這都是直譯器按照語義得解釋，本案例中按照順序執行

public
class
calculator 
private
void
parse(string expression) 
else}}
public
intcalculate() 
}

操作工具類：

public
class
operatorutil 
public
static
abstractinterpreter getinterpreter(iarithmeticinterpreter left, iarithmeticinterpreter right, string symbol) 
else
if (symbol.equals("-"
)) 
else
if (symbol.equals("*"
)) 
else
if (symbol.equals("/"
)) 
return
null
; }
}

測試類：

public
class
test 
}

優點：

缺點：

設計模式之直譯器模式

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