设计模式笔记之十五 (解释器模式)

解释器模式

解释器模式就是定义一种语言，并定义这个语言的解释器，解释器能够按照定义好的语法来将这种语言‘翻译’成使用者能理解的语言。

广泛上来讲，Java是一种定义的语言，JVM就是一种‘解释器’，而计算机就是最终的使用者。我们写一段Java代码，而计算机只认识0101的机器语言，JVM就是将Java代码解释成0101的机器语言让计算机能够理解并运行。

我们还是以我们实验室的实例来说明下这个模式。

最近我们实验室的兽人工厂拿到了老总的一个批示：

class LaoZong {
    private String order = "MN1n2";

    public String getOrder() {
        return order;
    }

    public void setOrder(String order) {
        this.order = order;
    }
    
}

class ShouRenFactory {
    public void readOrder() {
        LaoZong lz = new LaoZong();
        System.out.println(lz.getOrder());
    }
}

public class Interpreter {
    public static void main(String[] args) {
        new ShouRenFactory().readOrder();
    }
}

 于是兽人工厂拿到老板的指令就是"MN1n2"。完全不明白要干什么，于是需要找老板秘书来解释下：

class ShouRenFactory {
    public void readOrder() {
        LaoZong lz = new LaoZong();
        MiShu ms = new MiShu();
        
        System.out.println(ms.translate(lz.getOrder()));
    }
}

class MiShu {
    public String translate(String order) {
        //Black Box
        String realWord = "生产男兽人1个女兽人2个";
        return realWord;
    } 
}

现在我们兽人工厂终于知道了老总的命令:"生产男兽人1个女兽人2个", 但是秘书是怎么知道老总的命令的呢，如果兽人工厂也能知道秘书解析的过程，那就不用每次都麻烦秘书来解释了。毕竟秘书是老板用的，而不是兽人工厂用的。

请教秘书解析的方法：

秘书说她先判断每一个字幕或者数组是什么类型的命令，然后再用不同的解释方法解释不同的类型，比如说‘M’就是命令类的，‘Nn’是产品名称类的，数字就是数量类的。

于是兽人工厂就根据秘书的方法实现了自己的解析方式：

public class Interpreter {
    public static void main(String[] args) {
        new ShouRenFactory().readOrder();
    }
}

class ShouRenFactory {
    private String translate(String order) {
        String realOrder = "";
        
        //组装解释器
        List<Expression> expressions = new ArrayList<Expression>();
        expressions.add(new CommandExpression());
        expressions.add(new ProductExpression());
        expressions.add(new NumberExpression());
        
        //挨个解释老总的命令
        String[] codes = order.split("");
        for (String code :codes) {
            for (Expression expression : expressions) {
                if (expression.matches(code)) {
                    realOrder += expression.excute(code);
                    break;
                }
            }
        }
        
        return realOrder;
    }
    public void readOrder() {
        LaoZong lz = new LaoZong();

        System.out.println(translate(lz.getOrder()));
    }
}

abstract class Expression {
    protected HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>();

    private Set<String> getMarkers() {
        return map.keySet();
    }

    public boolean matches(String code) {
        return getMarkers().contains(code);
    }

    abstract public String excute(String code);
}

class CommandExpression extends Expression {

    public CommandExpression() {
        map.put("M", "创建");
        map.put("D", "销毁");
        map.put("E", "维修");
    }

    @Override
    public String excute(String code) {
        return map.get(code);
    }
}

class ProductExpression extends Expression {

    public ProductExpression() {
        map.put("N", "男兽人");
        map.put("n", "女兽人");
    }

    @Override
    public String excute(String code) {
        return map.get(code);
    }
}

class NumberExpression extends Expression {

    public NumberExpression() {
    }

    @Override
    public boolean matches(String code) {
        return code.matches("[0-9]");
    }
    
    @Override
    public String excute(String code) {
        return code + "个";
    }
}

这样我们就实现了一个简单的解析器模式，在这种模式下，我们可以很简单的增加或者删除某种解析器。

解析器模式是一种易于理解但难于应用的模式。 除非在“一种特定类型的问题发生的频率足够高”的情况下，我们并不推荐使用此模式。因为当文法特别复杂时，会产生很多类，这对维护来说比较困难。总的来说在文法比较简单且发生频率很高的情况下才使用此模式。