解释器模式
介绍
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。
主要解决：对于一些固定文法构建一个解释句子的解释器。
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。
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。
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。
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。
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
UML图
代码
public interface Expression {
float interpret();
}public class Number implements Expression {
private float number;
public Number(float number) {
this.number = number;
}
@Override
public float interpret() {
return number;
}
}
/////////////////////////////////////////////
/**
* 加法规则
*/
public class Plus implements Expression {
Expression left, right;
public Plus(Expression left, Expression right) {
this.left = left;
this.right = right;
}
@Override
public float interpret() {
return left.interpret() + right.interpret();
}
}
/////////////////////////////////////////////
/**
* 减法规则
*/
public class Minus implements Expression {
Expression left, right;
public Minus(Expression left, Expression right) {
this.left = left;
this.right = right;
}
@Override
public float interpret() {
return left.interpret() - right.interpret();
}
}//用于处理表达式的处理器
public class Evaluator {
public float evaluate(String exp){
Stack<Expression> stack = new Stack<>();
float result = 0;
for (String token : exp.split(" ")){
if(isOperator(token)){
Expression expression = null;
if(token.equals("+"))
expression = stack.push(new Plus(stack.pop(), stack.pop()));
else if(token.equals("-"))
expression = stack.push(new Minus(stack.pop(), stack.pop()));
if(exp != null){
result = expression.interpret();
stack.push(new Number(result));
}
}
if(isNumber(token)){
stack.push(new Number(Float.parseFloat(token)));
}
}
return result;
}
private boolean isNumber(String token){
try{
Float.parseFloat(token);
return true;
}catch (NumberFormatException e){
return false;
}
}
private boolean isOperator(String token){
return token.equals("+") || token.equals("-");
}
}public class Main {
public static void main(String[] args) {
Evaluator evaluator = new Evaluator();
//逆波兰表示法
System.out.println(evaluator.evaluate("1 2 +")); //1+2
System.out.println(evaluator.evaluate("5 2 -")); //2-5
System.out.println(evaluator.evaluate("4 8 - 2 +")); //8-4+2
}
}