利用Java实现组合式解析器 - 编程入门网

利用Java实现组合式解析器

简介：Ward Cunningham 曾经说过，干净的代码清晰地表达了代码编写者所 想要表达的东西，而优美的代码则更进一步，优美的代码看起来就像是专门为了 要解决的问题而存在的。在本文中，我们将展示一个组合式解析器的设计、实现 过程，最终的代码是优美的，极具扩展性，就像是为了解析特定的语法而存在的 。我们还会选取 H.248 协议中的一个例子，用上述的组合式解析器实现其语法 解析器。读者在这个过程中不仅能体会到代码的美感，还可以学习到函数式编程 以及构建 DSL 的一些知识。

DSL 设计基础

我们在用编程语言（比如：Java 语言）实现某项功能 时，其实就是在指挥计算机去完成这项功能。但是，语言能够带给我们的并不仅 仅局限于此。更重要的是，语言提供了一种用于组织我们的思维，表达计算过程 的框架。这个框架的核心就在于，如何能够把简单的概念组合成更为复杂的概念 ，同时又保持其对于组合方法的封闭，也就是说，组合起来的复杂概念对于组合 手段来说和简单的概念别无二致。引用“Structure and Interpretation of Computer Programs”一书中的话来讲，任何一个强大的语言都是通过 如下三种机制来达成这个目标的：

原子：语言中最简单、最基本的实体；

组合手段：把原子组合起来构 成更复杂实体的方法；

抽象手段：命名复杂实体的方法，命名后的复杂 实体可以和原子一样通过组合手段组合成为更复杂的实体。

像 Java 这 种通用的编程语言，由于其所关注的是解决问题的一般方法。因此，其所提供的 这三种机制也都是通用层面的。在解决特定问题时，这种通用的手段和特定问题 领域中的概念、规则之间是存在着语义鸿沟的，所以某些问题领域中非常清晰、 明确的概念和规则，在实现时就可能会变得不那么清晰。作为程序员来说，用干 净的代码实现出功能仅仅是初级的要求，更重要的是要提升通用语言的层次，构 建出针对特定问题领域的语言（DSL），这个过程中很关键的一点就是寻找并定 义出面向问题领域的 原子概念、组合的方法以及抽象的手段。这个 DSL 不一定 非得像通用语言那样是完备的，其目标在于清晰、直观地表达出问题领域中的概 念和规则，其结果就是把通用的编程语言变成解决特定问题的专用语言。

我们曾经在“基于 Java 的界面布局 DSL 的设计与实现”一 文中，构建了一种用于界面布局的 DSL，其中呈现了上述思想。在本文中，我们 将以解析器的构造为例，来讲述如何构建一种用于字符串解析的 DSL，这种 DSL 具有强大的扩展能力，读者可以根据自己的需要定义出自己的组合手段。此外， 从本文中读者还可以领略到 函数编程的优雅之处。

利用Java实现组合式解析器(2)

解析器原子

什么是解析器？最简单的解析器是什么？大家通常都会认为解析器就是判断输入 的字符串是否满足给定的语法规则，在需要时还可以提取出相应的语法单位实例 。从概念上来讲，这种理解没什么问题。不过要想定义出用于解析的 DSL，那么 就需要更为精确的定义，也就是说我们要定义出解析器这个概念的确切类型。在 Java 中，我们用 interface 来定义解析器类型，如下：

interface　Parser　 { 　　public　Result　 parse(String　target); }

其中，target 为要解析的字符 串，Result 是解析的结果，只要满足这个接口语义的对象，我们就称其为一个 解析器实例。Result 的定义如下：

class　Result　 { 　　private　String　recognized; 　　private　String　 remaining; 　　private　boolean　succeeded; 　　 private　Result(String　recognized,　String　remaining, 　　　　 boolean　succeeded)　

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