解釋器模式

解釋器模式（Interpreter Pattern）提供了評估語言的語法或表達式的方式，它屬於行為型模式。 這種模式實現了一個表達式接口，該接口解釋一個特定的上下文。 這種模式被用在SQL 解析、符號處理引擎等。

介紹

意圖：給定一個語言，定義它的文法表示，並定義一個解釋器，這個解釋器使用該標識來解釋語言中的句子。

主要解決：對於一些固定文法構建一個解釋句子的解釋器。

何時使用：如果一種特定類型的問題發生的頻率足夠高，那麼可能就值得將該問題的各個實例表述為一個簡單語言中的句子。這樣就可以構建一個解釋器，該解釋器通過解釋這些句子來解決該問題。

如何解決：構件語法樹，定義終結符與非終結符。

關鍵代碼：構件環境類，包含解釋器之外的一些全局信息，一般是HashMap。

應用實例：編譯器、運算表達式計算。

優點： 1、可擴展性比較好，靈活。2、增加了新的解釋表達式的方式。 3、易於實現簡單文法。

缺點： 1、可利用場景比較少。2、對於復雜的文法比較難維護。 3、解釋器模式會引起類膨脹。 4、解釋器模式採用遞歸調用方法。

使用場景： 1、可以將一個需要解釋執行的語言中的句子表示為一個抽象語法樹。2、一些重複出現的問題可以用一種簡單的語言來進行表達。 3、一個簡單語法需要解釋的場景。

注意事項：可利用場景比較少，JAVA中如果碰到可以用expression4J代替。

實現

我們將創建一個接口Expression和實現了Expression接口的實體類。 定義作為上下文中主要解釋器的TerminalExpression類。 其他的類OrExpression 、AndExpression用於創建組合式表達式。

InterpreterPatternDemo，我們的演示類使用Expression類創建規則和演示表達式的解析。

步驟1

創建一個表達式接口。

Expression.java

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

步驟2

創建實現了上述接口的實體類。

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);
   }
}

步驟3

InterpreterPatternDemo使用Expression類來創建規則，並解析它們。

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"));
   }
}

步驟4

驗證輸出。

John is male? true
Julie is a married women? true