一、解释器模式
定义一个语法, 定义一个解释器，该解释器处理该语法句子。将某些复杂问题，表达为某种语法规则，然后构建解释器来解释处理这类句子。
解释器模式
二、示例
数据分析项目：现在有大量的数据需要进行分析统计，统计过程中不同的需求则要根据不同的运算方法所得，按照传统的方法则需要每有一种分析需求，就制定一套解析方法，较繁琐不利于维护
则引用解释器模式，外部直接输入数据集合和加减乘除的运算方式，解释器进行自动解析即可
- 计算模型按正常算术方式书写，解释器处理语法逻辑
- 计算模型里有两种表达式：变量数据和计算符
- 用逆波兰算法分析算式语法
- 用解释器模式处理数据
1.计算表达式的抽象类，用HashMap存储所有要计算的变量
/**
* 解释器模式，抽象表达式，HashMap存储运算的具体数据
*/
public abstract class AbstractExpresstion {
public abstract Float interpreter(HashMap<String, Float> var);
}
2.定义变量表达式代表运算中的所有变量
/**
* 解释器模式，变量表达式，代表所有操作的数字
*/
public class VarExpresstion extends AbstractExpresstion {
private String key;
public VarExpresstion(String _key) {
this.key = _key;
}
@Override
public Float interpreter(HashMap<String, Float> var) {
return var.get(this.key);
}
}
3.定义运算符表达式的超类，并定义加减乘除各项表达式的解释器模型
/**
* 解释器模式，运算符相关的表达式，每种运算符操作都是两个数据
*/
public abstract class SymbolExpresstion extends AbstractExpresstion {
protected AbstractExpresstion left;
protected AbstractExpresstion right;
public SymbolExpresstion(AbstractExpresstion _left,
AbstractExpresstion _right) {
this.left = _left;
this.right = _right;
}
}
/**
* 解释器模式，相加的表达式
*/
public class AddExpresstion extends SymbolExpresstion {
public AddExpresstion(AbstractExpresstion _left, AbstractExpresstion _right) {
super(_left, _right);
}
@Override
public Float interpreter(HashMap<String, Float> var) {
return super.left.interpreter(var) + super.right.interpreter(var);
}
}
/**
* 解释器模式，相减的表达式
*/
public class SubExpresstion extends SymbolExpresstion {
public SubExpresstion(AbstractExpresstion _left, AbstractExpresstion _right) {
super(_left, _right);
}
@Override
public Float interpreter(HashMap<String, Float> var) {
return super.left.interpreter(var) - super.right.interpreter(var);
}
}
/**
* 解释器模式，相乘的表达式
*/
public class MultiExpresstion extends SymbolExpresstion {
public MultiExpresstion(AbstractExpresstion _left,
AbstractExpresstion _right) {
super(_left, _right);
}
@Override
public Float interpreter(HashMap<String, Float> var) {
return super.left.interpreter(var) * super.right.interpreter(var);
}
}
/**
* 解释器模式，相除的表达式
*/
public class DivExpresstion extends SymbolExpresstion {
public DivExpresstion(AbstractExpresstion _left, AbstractExpresstion _right) {
super(_left, _right);
}
@Override
public Float interpreter(HashMap<String, Float> var) {
return super.left.interpreter(var) / super.right.interpreter(var);
}
}
4.设计计算方法，用HashMap引入需要计算的数据，让用户自定义输入运算方法
/**
* 解释器模式，计算器方法，对数据进行加减乘除的运算
*/
public class Calculator {
public Calculator() {
// 随机生成需要运算3组数据，每组6个
float[][] dataSource = new float[3][6];
System.out.println("data source:");
for (int i = 0; i < 3; i++) {
for (int j = 0; j < 6; j++) {
dataSource[i][j] = (float) (Math.random() * 100);
System.out.print(dataSource[i][j] + ",");
}
System.out.println(";");
}
try {
// 让用户自定义输入各数据运算的规则
System.out.println("Input a expression:");
BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(
System.in));
for (; ; ) {
String input = new String();
input = is.readLine().trim();
if (input.equals("q"))
break;
else {
RPN boya = new RPN(input);
HashMap<String, Float> var;
// 用abcdef代表存储在HashMap中数据的key
for (int i = 0; i < 3; i++) {
var = new HashMap<String, Float>();
var.put("a", dataSource[i][0]);
var.put("b", dataSource[i][1]);
var.put("c", dataSource[i][2]);
var.put("d", dataSource[i][3]);
var.put("e", dataSource[i][4]);
var.put("f", dataSource[i][5]);
boya.getResult(var);
}
}
System.out.println("Input another expression or input 'q' to quit:");
}
is.close();
} catch (IOException e) {
System.out.println("Wrong input!!!");
}
}
}
5.运行结果
计算数据解析
以上则根据解释器模式将模型分成了变量表达式和运算表达式两种，并对各表达式进行了解释器模型的定义，用递归的原理实现了数据的循环运算。则可以实现用户自定义数据的运算方式得出统计结果
三、总结
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优点：
- 容易修改，修改语法规则只要修改相应非终结符即可
- 扩展方便，扩展语法，只要增加非终结符类即可
-
缺点：
- 对于复杂语法的表示会产生复杂的类层次结构，不便管理和维护
- 解释器采用递归方式，效率会受影响
-
注意事项：
- 尽量不要在重要的模块中使用解释器模式
- 解释器模式在实际的系统开发中使用的非常少
- 可以考虑一下Expression4J、MESP、Jep等开源的解析工具包
-
适用场合：
- 当你有一个简单语法，而且效率不是问题的时候
- 一些数据分析工具、报表设计工具、科学计算工具等
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