解释器模式(Interpreter Pattern)-php示例

tech2024-10-30  8

解释器模式(Interpreter Pattern)

解释器模式(Interpreter Pattern)提供了评估语言的语法或表达式的方式,它属于行为型模式。这种模式实现了一个表达式接口,该接口解释一个特定的上下文。这种模式被用在 SQL解析、符号处理引擎等。

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。

如何解决:构建语法树,定义终结符与非终结符。

关键代码:构建环境类,包含解释器之外的一些全局信息,一般是 HashMap。

应用实例:编译器、运算表达式计算。

优点: 1、可扩展性比较好,灵活。 2、增加了新的解释表达式的方式。 3、易于实现简单文法。

缺点: 1、可利用场景比较少。 2、对于复杂的文法比较难维护。 3、解释器模式会引起类膨胀。 4、解释器模式采用递归调用方法。

使用场景: 1、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。 2、一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达。 3、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。

<?php abstract class Expression{ abstract function interpreter($hashMap); } class VarExpression extends Expression{ private $key; function __construct($key){ $this->key=$key; } function interpreter($hashMap){ return $hashMap[$this->key]; //hashMap } } abstract class SymbolExpression extends Expression{ protected $left; protected $right; } class AddExpression extends SymbolExpression{ function __construct($left,$right){ $this->left=$left; $this->right=$right; } function interpreter($hashMap){ return $this->left->interpreter($hashMap)+$this->right->interpreter($hashMap); } } class SubExpression extends SymbolExpression{ function __construct($left,$right){ $this->left=$left; $this->right=$right; } function interpreter($hashMap){ return $this->left->interpreter($hashMap)-$this->right->interpreter($hashMap); } } class Calculator{ private $expression; function __construct($expStr){ $stack=[]; // 定义一个堆栈,安排运算的先后顺序 $expCharArr=str_split($expStr); //把字符串分割成单个字符保存到数组中 $left=null; $right=null; $expCharArrLen=sizeof($expCharArr); for($i=0;$i<$expCharArrLen;$i++){ switch($expCharArr[$i]){ case '+': $left=array_pop($stack); $right=new VarExpression($expCharArr[++$i]); //注意不是$i+1,让$i继续自增 array_push($stack,new AddExpression($left,$right)); break; case '-': $left=array_pop($stack); $right=new VarExpression($expCharArr[++$i]); //同上 array_push($stack,new SubExpression($left,$right)); break; default: array_push($stack,new VarExpression($expCharArr[$i])); } } //更改演示代码中的$expStr,打印得到一颗语法树 // print_r($stack); //得到最终的表达式 $this->expression=array_pop($stack); // print_r($this->expression); } function run($hashMap){ return $this->expression->interpreter($hashMap); } } function main(){ //Client $expStr='a-b+c-b+d'; echo 'expression:',$expStr,PHP_EOL; $hashMap=['a'=>1,'b'=>1,'c'=>3,'d'=>4]; $interp_exp=function ($expStr,$hashMap){ foreach ($hashMap as $key => $value) { $expStr=str_replace($key, $value, $expStr); } return $expStr; }; echo 'interperted by integers:',$interp_exp($expStr,$hashMap),PHP_EOL; echo 'result:',(new Calculator($expStr))->run($hashMap),PHP_EOL; }main();

运行结果:

expression:a-b+c-b+d interperted by integers:1-1+3-1+4 result:6
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