Java学设计模式之解释器模式

一、解释器模式概念

1.1 什么是解释器模式

解释器模式是一种行为型设计模式，用于解释和解析特定语法规则的表达式或语言。它定义了一个语言的语法，并且用于解释语言中的表达式。

结构

解释器模式通常包含以下几个要素：

1. AbstractExpression（抽象表达式）： 声明了一个抽象的解释操作，通常是一个抽象类或接口。抽象表达式中通常会定义解释操作的方法，可以接受上下文作为参数。

2. TerminalExpression（终结符表达式）： 实现了抽象表达式中定义的解释操作。终结符表达式通常是不可再分的基本表达式，它们是语法树中的叶子节点。

3. NonterminalExpression（非终结符表达式）： 也实现了抽象表达式中定义的解释操作，但是它们通常是由终结符表达式组合而成的复合表达式。非终结符表达式是语法树中的非叶子节点。

4. Context（上下文）： 包含解释器解释的上下文信息，通常是解释器解析的输入。

5. Client（客户端）： 构建和组装表达式，然后调用解释器对表达式进行解释。

二、解释器模式代码

2.1 抽象表达式

public interface Expression {
    int interpret(Context context);
}

2.2 终结符表达式

public class NumberExpression implements Expression{
    private int number;

    public NumberExpression(int number) {
        this.number = number;
    }

    @Override
    public int interpret(Context context) {
        return number;
    }
}

2.3 非终结符表达式

public class AdditionExpression implements Expression {
    private Expression left;

    private Expression right;

    public AdditionExpression(Expression left, Expression right) {
        this.left = left;
        this.right = right;
    }

    @Override
    public int interpret(Context context) {
        return left.interpret(context) + right.interpret(context);
    }
}

public class SubtractionExpression implements Expression {
    private Expression left;

    private Expression right;

    public SubtractionExpression(Expression left, Expression right) {
        this.left = left;
        this.right = right;
    }

    @Override
    public int interpret(Context context) {
        return left.interpret(context) - right.interpret(context);
    }
}

2.4 上下文

public class Context {
}

2.5 测试类

public class InterpreterPatternTest {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context();
        Expression expression = new AdditionExpression(new NumberExpression(10), new SubtractionExpression(
                new NumberExpression(5),
                new NumberExpression(2)
        ));
        int interpret = expression.interpret(context);
        System.out.println("result:  " + interpret);
    }
}

三、总结

解释器模式的优点包括：

• 易于扩展新的语法规则，只需添加新的终结符表达式或非终结符表达式即可。
• 易于实现复杂的语法，通过组合简单的表达式可以构建出复杂的表达式。

缺点包括：

• 可能会导致类的数量增加，因为每个语法规则都需要对应的终结符表达式和非终结符表达式。
• 解释器模式一般用于处理特定的语法规则，对于一般的问题可能会过于复杂。