设计模式学习（二十二）：解释器模式
作者：Grey
原文地址：
解释器模式#
解释器模式是一种行为型模式。
解释器模式为某个语言定义它的语法（或者叫文法）表示，并定义一个解释器用来处理这个语法。
一般用于脚本语言解释器。
示例：如何实现一个自定义接口告警规则功能？
一般来讲，监控系统支持开发者自定义告警规则，比如我们可以用下面这样一个表达式，来表示一个告警规则，它表达的意思是：每分钟 API 总出错数超过 100 或者每分钟 API 总调用数超过 10000 就触发告警。
api_error_per_minute > 100 || api_count_per_minute > 10000
在监控系统中，告警模块只负责根据统计数据和告警规则，判断是否触发告警。至于每分钟 API 接口出错数、每分钟接口调用数等统计数据的计算，是由其他模块来负责的。其他模块将统计数据放到一个 Map 中（数据的格式如下所示），发送给告警模块。接下来，我们只关注告警模块。
Map apiStat = new HashMap<>();
apiStat.put("api_error_per_minute", 103);
apiStat.put("api_count_per_minute", 987);
为了简化讲解和代码实现，我们假设自定义的告警规则只包含||、&&、>、<、==这五个运算符，其中，>、<、==运算符的优先级高于||、&&运算符，&&运算符优先级高于||。在表达式中，任意元素之间需要通过空格来分隔。除此之外，用户可以自定义要监控的 key，比如前面的 api_error_per_minute、api_count_per_minute。
public class AlertRuleInterpreter {
// key1 > 100 && key2 < 1000 || key3 == 200
public AlertRuleInterpreter(String ruleExpression) {
//TODO:由你来完善
}
// apiStat = new HashMap<>();
//apiStat.put("key1", 103);
//apiStat.put("key2", 987);
public boolean interpret(Map stats) {
//TODO:由你来完善
}
}
public class DemoTest {
public static void main(String[] args) {
String rule = "key1 > 100 && key2 < 30 || key3 < 100 || key4 == 88";
AlertRuleInterpreter interpreter = new AlertRuleInterpreter(rule);
Map stats = new HashMap<>();
stats.put("key1", 101l);
stats.put("key3", 121l);
stats.put("key4", 88l);
boolean alert = interpreter.interpret(stats);
System.out.println(alert);
}
}
实际上，我们可以把自定义的告警规则，看作一种特殊“语言”的语法规则。我们实现一个解释器，能够根据规则，针对用户输入的数据，判断是否触发告警。利用解释器模式，我们把解析表达式的逻辑拆分到各个小类中，避免大而复杂的大类的出现。
public interface Expression {
boolean interpret(Map stats) ;
}
public class GreaterExpression implements Expression {
private String key;
private long value;
public GreaterExpression(String strExpression) {
String[] elements = strExpression.trim().split("\\s+");
if (elements.length != 3 || !elements[1].trim().equals(">")) {
throw new RuntimeException("Expression is invalid: " + strExpression);
}
this.key = elements[0].trim();
this.value = Long.parseLong(elements[2].trim());
}
public GreaterExpression(String key, long value) {
this.key = key;
this.value = value;
}
@Override
public boolean interpret(Map stats) {
if (!stats.containsKey(key)) {
return false;
}
long statValue = stats.get(key);
return statValue > value;
}
}
// LessExpression/EqualExpression跟GreaterExpression代码类似，这里就省略了
public class AndExpression implements Expression {
private List expressions = new ArrayList<>();
public AndExpression(String strAndExpression) {
String[] strExpressions = strAndExpression.split("&&");
for (String strExpr : strExpressions) {
if (strExpr.contains(">")) {
expressions.add(new GreaterExpression(strExpr));
} else if (strExpr.contains("<")) {
expressions.add(new LessExpression(strExpr));
} else if (strExpr.contains("==")) {
expressions.add(new EqualExpression(strExpr));
} else {
throw new RuntimeException("Expression is invalid: " + strAndExpression);
}
}
}
public AndExpression(List expressions) {
this.expressions.addAll(expressions);
}
@Override
public boolean interpret(Map stats) {
for (Expression expr : expressions) {
if (!expr.interpret(stats)) {
return false;
}
}
return true;
}
}
public class OrExpression implements Expression {
private List expressions = new ArrayList<>();
public OrExpression(String strOrExpression) {
String[] andExpressions = strOrExpression.split("\\|\\|");
for (String andExpr : andExpressions) {
expressions.add(new AndExpression(andExpr));
}
}
public OrExpression(List expressions) {
this.expressions.addAll(expressions);
}
@Override
public boolean interpret(Map stats) {
for (Expression expr : expressions) {
if (expr.interpret(stats)) {
return true;
}
}
return false;
}
}
public class AlertRuleInterpreter {
private Expression expression;
public AlertRuleInterpreter(String ruleExpression) {
this.expression = new OrExpression(ruleExpression);
}
public boolean interpret(Map stats) {
return expression.interpret(stats);
}
}
解释器模式的应用
- Spring 中的 ExpressionParser