编译六、系统的设计和实现
这个编译器是用Java写的，基于OO技术，所以整个系统是尽量用OOD设计的。OOD中最小的设计粒度是类，本系统的大致类结构如下


 

compiler包
整个系统的根，UML图如下：








 

token包
封装了所有的可识别单词，采用一符一码，单词对应的码定义在Token类中，该类是抽象类，仅作继承用。该包UML图如下：










common包
公用包，封装了一些公用的对象和数据结构：

HierarchyTree类和HierarchyTreeNode类定义了继承树结构；

MemoryTable类和MemoryCell类定义了需要内存分配表；

Locatable接口和Locator类定义了定位器；

TokenTable定义了符号表；


 

继承树（HierarchyTreeNode和HierarchyTree）
封装类之间的继承属性，数据机构上使用一棵N叉双向树，可以由父节点直接访问子节点，也可以由子节点直接访问父节点。

Java不支持多继承，Mini Java连接口继承（implements）也不支持，所以每个子节点只有一个父节点，而一个父节点可以有N个子节点。

虽然Mini Java规范中没有明确定义，但实现上仿照Java将Object类作为继承树的根节点。

具体实现时定义了一棵“伪树”，即存储结构为表，但以附加的level属性区分父节点与叶结点。

HierarchyTreeNode封装了节点，HierarchyTree则封装了和树有关的一些操作（插入、查找）。


 

符号表（TokenTable和Identifier）
因为只有以下几种情况会出现“标识符已定义”、“类已定义”或“方法已定义”语法错误：

同一个文件中声明了相同名称的类

同一个类中声明了相同名称的方法

同一个类中声明了相同名称的类变量

同一个方法中声明了相同名称的变量

方法中声明了与方法参数名称相同的变量

因此我在实现时修改了符号表的内容，去掉了“level”属性，增加了“belongsTo”属性，具体定义见第三部分的id_belongsTo表。

common包的UML图如下：




 





automation包
封装了词法分析器和语法分析器，UML图如下：






 

exception包
封装了所有可抛出的异常，UML图如下：






 

identifier包
封装了所有标识符类别，实现Typable接口的类具有类型属性，UML图如下：






 

type包
封装了所有类型，在Type抽象类中提供factory()方法，使用简单工厂（Simple Factory）模式生成类型对象，UML图如下：






 

ui包
封装用户界面


 

ClassTreeModel
继承自javax.swing.tree.TreeModel，可将继承树的内容显示在图形界面中


 

TokenTableModel
继承自javax.swing.table.AbstractTableModel，可符号表的内容显示在图形界面中


 

MemoryTableModel
继承自javax.swing.table.AbstractTableModel，可内存分配表的内容显示在图形界面中

UML图如下：