解释器模式是一种行为设计模式,用于解释语言或表达式。它定义了一种语言的语法,并提供了解释器来解释该语言中的表达式。以下是一个简单的 Java 示例,演示了解释器模式的用法:
java
import java.util.Map;
import java.util.Stack;
import java.util.HashMap;
// 抽象表达式类
interface Expression {
int interpret(Map<String, Integer> context);
}
// 终结符表达式类
class Number implements Expression {
private int number;
public Number(int number) {
this.number = number;
}
public int interpret(Map<String, Integer> context) {
return number;
}
}
// 非终结符表达式类 - 加法
class Plus implements Expression {
private Expression leftOperand;
private Expression rightOperand;
public Plus(Expression left, Expression right) {
leftOperand = left;
rightOperand = right;
}
public int interpret(Map<String, Integer> context) {
return leftOperand.interpret(context) + rightOperand.interpret(context);
}
}
// 非终结符表达式类 - 减法
class Minus implements Expression {
private Expression leftOperand;
private Expression rightOperand;
public Minus(Expression left, Expression right) {
leftOperand = left;
rightOperand = right;
}
public int interpret(Map<String, Integer> context) {
return leftOperand.interpret(context) - rightOperand.interpret(context);
}
}
// 上下文类
class Context {
private Map<String, Integer> variables = new HashMap<>();
public void setVariable(String name, int value) {
variables.put(name, value);
}
public int getVariable(String name) {
return variables.get(name);
}
}
// 客户端类
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String expression = "a + b - c";
Context context = new Context();
context.setVariable("a", 10);
context.setVariable("b", 5);
context.setVariable("c", 2);
Expression parsedExpression = parse(expression);
int result = parsedExpression.interpret(context);
System.out.println("Result: " + result); // Output: Result: 13
}
public static Expression parse(String expression) {
Stack<Expression> stack = new Stack<>();
for (String token : expression.split("\\s")) {
if (token.equals("+")) {
Expression right = stack.pop();
Expression left = stack.pop();
stack.push(new Plus(left, right));
} else if (token.equals("-")) {
Expression right = stack.pop();
Expression left = stack.pop();
stack.push(new Minus(left, right));
} else {
stack.push(new Number(Integer.parseInt(token)));
}
}
return stack.pop();
}
}
在这个示例中,我们首先定义了抽象表达式接口 Expression,它有一个 interpret 方法用于解释表达式。然后我们定义了终结符表达式类 Number 用于表示数字,以及非终结符表达式类 Plus 和 Minus 分别用于表示加法和减法操作。
Context 类表示解释器的上下文,包含了变量的值。Main 类作为客户端,定义了一个表达式字符串,并解析该表达式并进行求值。
解析过程在 parse 方法中进行,我们使用栈来构建表达式的语法树,遇到操作符时,弹出栈顶的两个表达式,并根据操作符构建相应的表达式节点,然后将新的表达式节点压入栈中。
最后,通过调用解释器的 interpret 方法,我们可以传入上下文对象来求解表达式的值。