解释器模式

解释器模式（interpreter），给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。

解释器模式需要解决的是，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。

Context 包含解释器之外的一些全局信息。
AbstractExpression 抽象表达式，声明一个抽象的解释操作。
TerminalExpression 终结符表达式，实现与文法中的终结符相关联的解释操作。
NonterminalExpression 非终结符表达式，为文法中的非终结符实现解释操作。

表达式类

//抽象表达式类
abstract class AbstractExpression {//解释操作public abstract void interpret(Context context);
}
//终结符表达式
class TerminalExpression extends AbstractExpression {public void interpret(Context context) {System.out.println("终端解释器");}
}
//非终结符表达式
class NonterminalExpression extends AbstractExpression {public void interpret(Context context) {System.out.println("非终端解释器");}
}

Context

class Context {private String input;public String getInput(){return this.input;}public void setInput(String value){this.input = value;}private String output;public String getOutput(){return this.output;}public void setOutput(String value){this.output = value;}
}

客户端

public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println("");       System.out.println("《大话设计模式》代码样例");System.out.println(); Context context = new Context();ArrayList<AbstractExpression> list = new ArrayList<AbstractExpression>();list.add(new TerminalExpression());list.add(new NonterminalExpression());list.add(new TerminalExpression());list.add(new TerminalExpression());for (AbstractExpression exp : list) {exp.interpret(context);}System.out.println();System.out.println("");}
}

解释器模式的好处

当有一个语言需要解释执行，并且可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树时，可使用解释器模式。

使用解释器模式的好处：可以很容易地改变和扩展文法，因为该模式使用类来表示文法规则，可使用继承来改变或扩展该文法。也比较容易实现文法，因为定义抽象语法树中各个节点的类的实现大体类似，这些类都易于 直接编写。

正则表达式就是解释器模式的应用。

解释器模式也有不足，解释器模式为文法中的每一条规则至少定义了一个类，因此包含许多规则的文法可能难以管理和维护。建议当文法非常复杂时，使用其他的技术如语法分析程序或编译器生成器来处理。

解释器模式的应用

音乐解释器，定义一套规则，О表示音阶，O 1表示低音阶，O 2表示中音阶，O 3表示高音阶，P 表示休止符，CDEFGAB表示‘Do-Re-Mi-Fa-So-La-Ti’。音符长度1表示一拍，2表示二拍，0.5表示半拍，0.25表示四分之一拍，以此类推，所有的字母和数字都要用半角空格分开。例如上海滩的歌曲第一句，‘浪奔’，可以写成‘O 2 E 0.5 G 0.5 A 3’ 表示中音开始，演奏的是mi so la。

PlayContext 演奏内容

class PlayContext {private String playText;public String getPlayText(){return this.playText;}public void setPlayText(String value){this.playText = value;}
}

抽象表达式类

abstract class Expression {//解释器// 获取当前演奏文本的第一条命令。public void interpret(PlayContext context){if (context.getPlayText().length() == 0) {return;}else {String playKey = context.getPlayText().substring(0, 1);context.setPlayText(context.getPlayText().substring(2));double playValue = Double.parseDouble(context.getPlayText().substring(0, context.getPlayText().indexOf(" ")));// 将第一条命令去除，重新设置演奏文本context.setPlayText(context.getPlayText().substring(context.getPlayText().indexOf(" ") + 1));// 执行this.excute(playKey, playValue);}}//执行public abstract void excute(String key, double value);
}

Note音符类

class Note extends Expression {public void excute(String key, double value) {String note = "";switch (key) {case "C":note = "1";break;case "D":note = "2";break;case "E":note = "3";break;case "F":note = "4";break;case "G":note = "5";break;case "A":note = "6";break;case "B":note = "7";break;}System.out.print(note+" ");}
}

Scale音阶类

class Scale extends Expression {public void excute(String key, double value) {String scale = "";switch ((int)value) {case 1:scale = "低音";break;case 2:scale = "中音";break;case 3:scale = "高音";break;}System.out.print(scale+" ");}
}

Speed音速类

class Speed extends Expression {public void excute(String key, double value) {String speed;if (value < 500)speed = "快速";else if (value >= 1000)speed = "慢速";elsespeed = "中速";System.out.print(speed+" ");}
}

客户端

public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println("");       System.out.println("《大话设计模式》代码样例");System.out.println(); PlayContext context = new PlayContext();//音乐-上海滩System.out.println("音乐-上海滩：");context.setPlayText("T 500 O 2 E 0.5 G 0.5 A 3 E 0.5 G 0.5 D 3 E 0.5 G 0.5 A 0.5 O 3 C 1 O 2 A 0.5 G 1 C 0.5 E 0.5 D 3 ");Expression expression=null;    while (context.getPlayText().length() > 0) {String str = context.getPlayText().substring(0, 1);switch (str) {case "O":expression = new Scale();break;case "C":case "D":case "E":case "F":case "G":case "A":case "B":case "P":expression = new Note();break;case "T":expression = new Speed();break;}expression.interpret(context);}System.out.println();System.out.println();System.out.println("");}
}

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