Java進階篇設計模式之九----- 直譯器模式和迭代器模式
前言
在上一篇中我們學習了行為型模式的責任鏈模式(Chain of Responsibility Pattern)和命令模式（Command Pattern）。本篇則來學習下行為型模式的兩個模式， 直譯器模式(Interpreter Pattern)和迭代器模式（Iterator Pattern）。
直譯器模式
簡介
直譯器模式顧名思義，就是對某事物進行解釋。給定一個語言之後，直譯器模式可以定義出其文法的一種表示，並同時提供一個直譯器。客戶端可以使用這個直譯器來解釋這個語言中的句子。
直譯器模式其實就是對某事物進行解釋。比如生活中經常用到的計算器，將我們用的語言轉換成計算器預言，還有我們編寫程式碼時用到的正則表示式 等等。《大話設計模式》中對這個模式有個比較有意思的講解，其中示例就是把老闆對不同人說相同的話，不同的人會理解不同。這也說明的直譯器模式核心就是進行解釋。
直譯器模式主要由這四個角色組成，抽象表示式(Expression)角色、終結符表示式(Terminal Expression)角色、非終結符表示式(Nonterminal Expression)角色和環境(Context)角色。
- 抽象直譯器：宣告一個所有具體表達式都要實現的抽象介面（或者抽象類），介面中主要是一個interpret()方法，稱為解釋操作。具體解釋任務由它的各個實現類來完成，具體的直譯器分別由終結符直譯器TerminalExpression和非終結符直譯器NonterminalExpression完成。
- 終結符表示式：實現與文法中的元素相關聯的解釋操作，通常一個直譯器模式中只有一個終結符表示式，但有多個例項，對應不同的終結符。終結符一半是文法中的運算單元，比如有一個簡單的公式R=R1+R2，在裡面R1和R2就是終結符，對應的解析R1和R2的直譯器就是終結符表示式。
- 非終結符表示式：文法中的每條規則對應於一個非終結符表示式，非終結符表示式一般是文法中的運算子或者其他關鍵字，比如公式R=R1+R2中，+就是非終結符，解析+的直譯器就是一個非終結符表示式。非終結符表示式根據邏輯的複雜程度而增加，原則上每個文法規則都對應一個非終結符表示式。
- 環境角色：這個角色的任務一般是用來存放文法中各個終結符所對應的具體值，比如R=R1+R2，我們給R1賦值100，給R2賦值200。這些資訊需要存放到環境角色中，很多情況下我們使用Map來充當環境角色就足夠了。
這裡為了方便理解，我們使用一個簡單的示例來加以說明。
平常我們在進行英語學習的時候，會自行翻譯或者用到翻譯工具。但是不同的翻譯工具翻譯的結果也可能不一樣，這時我們只需要拿到自己想要的結果就行了。比如，使用百度和有道翻譯“好好學習，天天向上！”，它們翻譯的結果分別為“Study hard and keep up!”和“study hard and make progress every day！”，而xuwujing翻譯的結果是“ Good good study, day day up！”。
那麼我們便可以用直譯器模式來實現這種場景。
首先定義一個抽象的直譯器介面，有解釋的這個方法，然後再定義不同的直譯器實現該介面和方法，最後再來進行測試。那麼程式碼如下:
interface Expreeion{
void interpert(String word);
}
classBaiduExpreeion implements Expreeion{
String str ="好好學習，天天向上!";
@Override
public void interpert(String word) {
if(str.equals(word)) {
System.out.println("百度翻譯："+word+" 的英文是Study hard and keep up!");
}
}
}
classYouDaoExpreeion implements Expreeion{
String str ="好好學習，天天向上!";
@Override
public void interpert(String word) {
if(str.equals(word)) {
System.out.println("有道翻譯："+word+" 的英文是study hard and make progress every day！");
}
}
}
classXuWuJingExpreeion implements Expreeion{
String str ="好好學習，天天向上!";
@Override
public void interpert(String word) {
if(str.equals(word)) {
System.out.println("xuwujing翻譯："+word+" 的英文是Good good study, day day up！");
}
}
}
public class InterpreterTest {
public static void main(String[] args) {
String word = "好好學習，天天向上!";
Expreeion expreeion =newBaiduExpreeion();
Expreeion expreeion2 =newYouDaoExpreeion();
Expreeion expreeion3 =newXuWuJingExpreeion();
expreeion.interpert(word);
expreeion2.interpert(word);
expreeion3.interpert(word);
}
}
輸出結果:
百度翻譯：好好學習，天天向上! 的英文是Study hard and keep up! 有道翻譯：好好學習，天天向上! 的英文是study hard and make progress every day！ xuwujing翻譯：好好學習，天天向上! 的英文是Good good study, day day up！
直譯器模式優點：
擴充套件性好，子類擴充套件非常方便。
實現簡單。
直譯器模式缺點：
可使用的場景比較少；
類過多的話，會使程式碼臃腫，難以維護；
使用場景：
一個簡單的語法規則需要解釋的場景，比如sql。
有重複的問題的時候。
迭代器模式
簡介
迭代器模式用於順序訪問集合物件的元素，不需要知道集合物件的底層表示，屬於行為型模式。 它提供一種方法順序訪問一個聚合物件中各個元素, 而又無須暴露該物件的內部表示。
我們對迭代器（Iterator）肯定不陌生，因為我們在Java開發中會經常用到，比如對List、Set和Map集合進行遍歷或對陣列進行遍歷的時候。但是迭代器模式的話，可能就不太理解了，這裡我們就簡單講講迭代器模式。
迭代器模式主要由這四個角色組成，迭代器角色（Iterator）、具體迭代器角色（Concrete Iterator）、容器角色（Container）和具體容器角色（Concrete Container）。
- 迭代器角色（Iterator）：通過介面或抽象類宣告實現的方法。
- 具體迭代器角色（Concrete Iterator）：具體迭代器角色要實現迭代器介面，並要記錄遍歷中的當前位置。
- 容器角色（Container）：容器角色負責提供建立具體迭代器角色的介面。
- 具體容器角色（Concrete Container）：具體容器角色實現建立具體迭代器角色的介面——這個具體迭代器角色於該容器的結構相關。
因為迭代器我們平時用的比較多，這裡也不在過多描述了，這裡就簡單的介紹下迭代器模式的運作。
首先，定義一個迭代器角色（MyIterator ）和容器角色（MyIterable）的介面。
程式碼如下:
interface MyIterator {
boolean hasNext();
String next();
}
interface MyIterable{
MyIterator getIterator();
void add(String str);
String get(int index);
}
然後定義一個 具體容器角色（ListContainer ）實現容器角色的介面，這裡的實現方法通過List自帶的進行實現；然後再定義一個具體迭代器角色（ListIterator ）實現迭代器角色的介面，這裡的實現的方法由自己實現。
那麼程式碼如下:
class ListContainer implements MyIterable {
private List<String> list =new ArrayList<>();
@Override
public MyIterator getIterator() {
return new ListIterator();
}
@Override
public void add(String str) {
list.add(str);
}
@Override
public String get(int index) {
return list.get(index);
}
class ListIterator implements MyIterator{
int index;
@Override
public boolean hasNext() {
return index < list.size();
}
@Override
public String next() {
if (this.hasNext()) {
return list.get(index++);
}
return null;
}
}
}
最後再來進行程式碼的測試。
測試程式碼如下:
public static void main(String[] args) {
MyIterable myIterable = new ListContainer();
myIterable.add("1");
myIterable.add("zhangsan");
myIterable.add("2");
myIterable.add("lisi");
myIterable.add("3");
myIterable.add("xuwujing");
MyIterator myIterator = myIterable.getIterator();
while (myIterator.hasNext()){
String str = myIterator.next();
System.out.println(str);
}
}
輸出結果:
1 zhangsan 2 lisi 3 xuwujing
迭代器模式優點：
靈活度高，可以通過不同的方式遍歷物件；
擴充套件性好，可以很方便的增加新的聚合類和迭代器類而不用修改之前的程式碼。
迭代器模式缺點：
由於迭代器模式將儲存資料和遍歷資料的職責分離，增加新的聚合類需要對應增加新的迭代器類，類的個數成對增加，這在一定程度上增加了系統的複雜性。
使用場景：
需要為聚合物件提供遍歷的功能的時候。
其它
音樂推薦
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專案的程式碼
ofollow,noindex" target="_blank">java-study 是本人在學習Java過程中記錄的一些程式碼，也包括之前博文中使用的程式碼。如果感覺不錯，希望順手給個start，當然如果有不足，也希望提出。
github地址: https://github.com/xuwujing/java-study
原創不易，如果感覺不錯，希望給個推薦！您的支援是我寫作的最大動力！
版權宣告:
作者：虛無境
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