二十三、Interpreter 模式 —— 语法规则也是类

Author：Gorit
Date：2021年11月29日
Refer：《图解设计模式》
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23.1 Interpreter 模式

在 Interpreter 模式中，程序要解决的问题会被用非常简单的“迷你语言”表述出来，即用“迷你语言”编写 “迷你程序”把具体问题表述出来。迷你程序是无法单独工作的，我们还需要用 Java 编写一个 “翻译”程序。程序语言会理解迷你语言，并解释和运行迷你程序。这段翻译程序被称为 “解释器”。这样，当腰解决的问题发生变化时，不需要修改 Java 语言程序，只需要修改迷你语言程序即可应对

本节我们将实现一个简单的语法解析器

23.2 示例程序

一、伪代码程序

本章中 迷你语言 要做的事情是控制 无线玩具车，可以做的事情如下：

1. 前进1米后停止（go）
2. 右转（right）
3. 左转（left）
4. 重复（repeat）

伪代码

program go 4 end
program left end
program right end
program    repeat    4 go right end end

二、类的一览

源代码在 Github 上 传送门

上面是输入的语法，先是解析出来的内容

23.3 Interpreter 中登场的角色

一、AbstractExpression（抽象表达式）

AbstractExpression 角色定义了语法树节点的共同接口（API）。

由 Node 扮演此角色，共同的 API 是 parse

二、TerminalExpression（终结符表达式）

TerminalExpression角色对应 BNF 中终结符表的表达式。示例程序中由 PrimitiveCommandNode 类扮演此角色

三、NonterminalExpression（非终结符表达式）

NotterminalExpression 角色对应非终结符表达式。

由 ProgramNode、CommandNode、RepeatNode、CommandListNode 类扮演此角色

四、Context（文脉、上下文）

Context 角色为解释器进行语法解析提供了必要的信息

五、Client（请求者）

为了推导语法树，Client 角色会调用 TerminalExpression 角色 和 NoterminalExpression 角色

23.4 拓展

一、迷你语言还有哪些

1. 正则表达式
2. 检索表达式
3. 批处理语言

二、相关设计模式

• Composite 模式（NoterminalExpression 角色多是递归结构，因此常用 Composite 模式来实现 NoterminalExpression 角色）
• Flyweight 模式（有时会用 Flyweight 模式共享 TerminalExpression 角色）
• Visitor 模式（在推导出语法树后，有时会使用 Visitor 模式来访问语法树的各个节点）