描述

????解釋器模式是類的行為模式。給定一個語言之后，解釋器模式可以定義出其文法的一種表示，并同時提供一個解釋器。客戶端可以使用這個解釋器來解釋這個語言中的句子。

簡介

解釋器模式類圖

????給分析對象定義一個語言，并定義該語言的文法表示，再設(shè)計(jì)一個解析器來解釋語言中的句子。也就是說，用編譯語言的方式來分析應(yīng)用中的實(shí)例。這種模式實(shí)現(xiàn)了文法表達(dá)式處理的接口，該接口解釋一個特定的上下文。

角色

• 抽象表達(dá)式(Expression)角色：聲明一個所有的具體表達(dá)式角色都需要實(shí)現(xiàn)的抽象接口。這個接口主要是一個interpret()方法，稱做解釋操作。
• 終結(jié)符表達(dá)式(TerminalExpression)角色：是抽象表達(dá)式的子類，用來實(shí)現(xiàn)文法中與終結(jié)符相關(guān)的操作，文法中的每一個終結(jié)符都有一個具體終結(jié)表達(dá)式與之相對應(yīng)。
• 非終結(jié)符表達(dá)式(NonterminalExpression)角色：也是抽象表達(dá)式的子類，用來實(shí)現(xiàn)文法中與非終結(jié)符相關(guān)的操作，文法中的每條規(guī)則都對應(yīng)于一個非終結(jié)符表達(dá)式。
• 環(huán)境(Context)角色：通常包含各個解釋器需要的數(shù)據(jù)或是公共的功能，一般用來傳遞被所有解釋器共享的數(shù)據(jù)，后面的解釋器可以從這里獲取這些值。

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

• 擴(kuò)展性好：由于在解釋器模式中使用類來表示語言的文法規(guī)則，因此可以通過繼承等機(jī)制來改變或擴(kuò)展文法。
• 容易實(shí)現(xiàn) ：在語法樹中的每個表達(dá)式節(jié)點(diǎn)類都是相似的，所以實(shí)現(xiàn)其文法較為容易。

缺點(diǎn)

• 執(zhí)行效率較低：解釋器模式中通常使用大量的循環(huán)和遞歸調(diào)用，當(dāng)要解釋的句子較復(fù)雜時，其運(yùn)行速度很慢，且代碼的調(diào)試過程也比較麻煩。
• 會引起類膨脹：解釋器模式中的每條規(guī)則至少需要定義一個類，當(dāng)包含的文法規(guī)則很多時，類的個數(shù)將急劇增加，導(dǎo)致系統(tǒng)難以管理與維護(hù)。
• 可應(yīng)用的場景比較少：在軟件開發(fā)中，需要定義語言文法的應(yīng)用實(shí)例非常少，所以這種模式很少被使用到。

使用場景

• 當(dāng)語言的文法較為簡單，且執(zhí)行效率不是關(guān)鍵問題時。
• 當(dāng)問題重復(fù)出現(xiàn)，且可以用一種簡單的語言來進(jìn)行表達(dá)時。
• 當(dāng)一個語言需要解釋執(zhí)行，并且語言中的句子可以表示為一個抽象語法樹的時候，如 XML 文檔解釋。

示例

/**
* 環(huán)境角色
*/
public class Context {
   private Map<Expression, Integer> map = new HashMap<Expression, Integer>();

   public void add(Expression s, Integer value) {
       map.put(s, value);
   }

   public int lookup(Expression s) {
       return map.get(s);
   }
}
/**
* 抽象表達(dá)式(Expression)角色
*/
public interface Expression {
   int interpret(Context context);
}
/**
* 終結(jié)符表達(dá)式(TerminalExpression)角色
*/
public class TerminalExpression implements Expression {

   private String variable;

   public TerminalExpression(String variable) {
       this.variable = variable;
   }

   @Override
   public int interpret(Context context) {
       return context.lookup(this);
   }
}
/**
* 非終結(jié)符表達(dá)式(NonterminalExpression)角色
*/
public class MinusExpression implements Expression {
   private Expression expression1;
   private Expression expression2;

   public MinusExpression(Expression expression1, Expression expression2) {
       this.expression1 = expression1;
       this.expression2 = expression2;
   }

   @Override
   public int interpret(Context context) {
       return this.expression1.interpret(context) - this.expression2.interpret(context);
   }
}
/**
* 非終結(jié)符表達(dá)式(NonterminalExpression)角色
*/
public class AddExpression implements Expression {
   private Expression expression1, expression2;

   public AddExpression(Expression expression1, Expression expression2) {
       this.expression1 = expression1;
       this.expression2 = expression2;
   }

   @Override
   public int interpret(Context context) {
       return this.expression1.interpret(context) + this.expression2.interpret(context);
   }

}
/**
* 客戶端角色
*/
public class Client {
   public static void main(String[] args) {
       Context context = new Context();
       TerminalExpression a = new TerminalExpression("a");
       TerminalExpression b = new TerminalExpression("b");
       TerminalExpression c = new TerminalExpression("c");
       context.add(a, 4);
       context.add(b, 8);
       context.add(c, 2);
       System.out.println(new AddExpression(a, b).interpret(context));
       System.out.println(new MinusExpression(b, c).interpret(context));
   }
}

執(zhí)行結(jié)果圖