# 解释器模式
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
**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:**构件语法树,定义终结符与非终结符。
**关键代码:**构件环境类,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:** 1、可扩展性比较好,灵活。 2、增加了新的解释表达式的方式。 3、易于实现简单文法。
**缺点:** 1、可利用场景比较少。 2、对于复杂的文法比较难维护。 3、解释器模式会引起类膨胀。 4、解释器模式采用递归调用方法。
**使用场景:** 1、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。 2、一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达。 3、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
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。
![解释器模式的 UML 图](https://box.kancloud.cn/2015-12-13_566cdfbb4fcd7.jpg)
### 步骤 1
创建一个表达式接口。
_Expression.java_
```
public interface Expression {
public boolean interpret(String context);
}
```
### 步骤 2
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){
this.data = data;
}
@Override
public boolean interpret(String context) {
if(context.contains(data)){
return true;
}
return false;
}
}
```
_OrExpression.java_
```
public class OrExpression implements Expression {
private Expression expr1 = null;
private Expression expr2 = null;
public OrExpression(Expression expr1, Expression expr2) {
this.expr1 = expr1;
this.expr2 = expr2;
}
@Override
public boolean interpret(String context) {
return expr1.interpret(context) || expr2.interpret(context);
}
}
```
_AndExpression.java_
```
public class AndExpression implements Expression {
private Expression expr1 = null;
private Expression expr2 = null;
public AndExpression(Expression expr1, Expression expr2) {
this.expr1 = expr1;
this.expr2 = expr2;
}
@Override
public boolean interpret(String context) {
return expr1.interpret(context) && expr2.interpret(context);
}
}
```
### 步骤 3
_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
public static Expression getMaleExpression(){
Expression robert = new TerminalExpression("Robert");
Expression john = new TerminalExpression("John");
return new OrExpression(robert, john);
}
//规则:Julie 是一个已婚的女性
public static Expression getMarriedWomanExpression(){
Expression julie = new TerminalExpression("Julie");
Expression married = new TerminalExpression("Married");
return new AndExpression(julie, married);
}
public static void main(String[] args) {
Expression isMale = getMaleExpression();
Expression isMarriedWoman = getMarriedWomanExpression();
System.out.println("John is male? " + isMale.interpret("John"));
System.out.println("Julie is a married women? "
+ isMarriedWoman.interpret("Married Julie"));
}
}
```
### 步骤 4
验证输出。
```
John is male? true
Julie is a married women? true
```