解释器模式 - 《设计模式》

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

介绍
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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:

可扩展性比较好，灵活
- 增加了新的解释表达式的方式
- 易于实现简单文法

缺点:

可利用场景比较少
- 对于复杂的文法比较难维护
- 解释器模式会引起类膨胀
- 解释器模式采用递归调用方法

使用场景:

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
- 一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达
- 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

实现
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我们将创建一个接口 Expression 和实现了 Expression 接口的实体类。定义作为上下文中主要解释器的 TerminalExpression 类。其他的类 OrExpression、AndExpression 用于创建组合式表达式。InterpreterPatternDemo，我们的演示类使用 Expression 类创建规则和演示表达式的解析

创建一个表达式接口::

//Expression.java
public interface Expression {
public boolean interpret(String context);
}

创建实现了上述接口的实体类::

//TerminalExpression.java
public class TerminalExpression implements Expression {

private String data;
public TerminalExpression(String data){<br />          this.data = data;<br />       }
@Override<br />       public boolean interpret(String context) {<br />          if(context.contains(data)){<br />             return true;<br />          }<br />          return false;<br />       }<br />    }

//OrExpression.java
public class OrExpression implements Expression {

private Expression expr1 = null;<br />       private Expression expr2 = null;

public OrExpression(Expression expr1, Expression expr2) {<br />          this.expr1 = expr1;<br />          this.expr2 = expr2;<br />       }

@Override<br />       public boolean interpret(String context) {<br />          return expr1.interpret(context) || expr2.interpret(context);<br />       }<br />    }

//AndExpression.java
public class AndExpression implements Expression {

private Expression expr1 = null;<br />       private Expression expr2 = null;

public AndExpression(Expression expr1, Expression expr2) {<br />          this.expr1 = expr1;<br />          this.expr2 = expr2;<br />       }

@Override<br />       public boolean interpret(String context) {<br />          return expr1.interpret(context) && expr2.interpret(context);<br />       }<br />    }

InterpreterPatternDemo 使用 Expression 类来创建规则，并解析它们::

//InterpreterPatternDemo.java
public class InterpreterPatternDemo {

//规则：Robert 和 John 是男性<br />       public static Expression getMaleExpression(){<br />          Expression robert = new TerminalExpression("Robert");<br />          Expression john = new TerminalExpression("John");<br />          return new OrExpression(robert, john);<br />       }

//规则：Julie 是一个已婚的女性<br />       public static Expression getMarriedWomanExpression(){<br />          Expression julie = new TerminalExpression("Julie");<br />          Expression married = new TerminalExpression("Married");<br />          return new AndExpression(julie, married);<br />       }

public static void main(String[] args) {<br />          Expression isMale = getMaleExpression();<br />          Expression isMarriedWoman = getMarriedWomanExpression();

   System.out.println("John is male? " + isMale.interpret("John"));<br />          System.out.println("Julie is a married women? "<br />          + isMarriedWoman.interpret("Married Julie"));<br />       }<br />    }<br />