解释器模式
解释器模式（Interpreter Pattern）：是指给定一门语言，定义它的文法的一种表示（如：加减乘除表达式和正则表达式等），然后再定义一个解释器，该解释器用来解释我们的文法表示（表达式）。
解释器模式是一种按照规定的语法来进行解析的一种设计模式，属于行为型模式。
终结符表达式和非终结符表达式
终结符表达式（Terminal Expression）：实现文法中与终结符有关的解释操作。文法中每一个终结符都有一个具体的终结符表达式与之相对应。比如我们的 R=M+N 运算，M 和 N 就是终结符，对应的解析 M 和 N 的解释器就是终结符表达式。
非终符结表达式（Nonterminal Expression）：实现文法中与非终结符有关的解释操作。文法中的每一条规则都对应了一个非终结符表达式。非终结表达式一般是文法中的运算符或者关键字，如上面公示：R=M+N 中的“+”号就是非终结符，解析“+”号的解释器就是一个非终结符表达式。
示例：我们通过简单的加减法表达式进行举例说明...
package cn.liangyy.interpreter;
/** * 顶层的表达式接口 */public interface IExpression { /** * 用来解释表达式的方法 * @return */ int interpret();}
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package cn.liangyy.interpreter;
/** * 非终结表达式-抽象表达式 */public abstract class AbstractNonTerminalExpression implements IExpression { //非终结表达式左边表达式，一般为数字 protected IExpression leftExpression; //非终结表达式右边表达式，一般为数字 protected IExpression rightExpression;
public AbstractNonTerminalExpression(IExpression leftExpression, IExpression rightExpression) { this.leftExpression = leftExpression; this.rightExpression = rightExpression; }}
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package cn.liangyy.interpreter;
/** * 非终结表达式-具体表达式-加法表达式 */public class AddExpression extends AbstractNonTerminalExpression { public AddExpression(IExpression leftExpression, IExpression rightExpression) { super(leftExpression, rightExpression); }
/** * 用来解释表达式的方法 * @return */ @Override public int interpret() { //解释器，将左右两个终结符的值相加 return this.leftExpression.interpret() + this.rightExpression.interpret(); }}
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package cn.liangyy.interpreter;
/** * 非终结表达式-具体表达式-减法表达式 */public class SubExpression extends AbstractNonTerminalExpression { public SubExpression(IExpression leftExpression, IExpression rightExpression) { super(leftExpression, rightExpression); }
/** * 用来解释表达式的方法 * @return */ @Override public int interpret() { //解释器，将左右两个终结符的值相减 return this.leftExpression.interpret() - this.rightExpression.interpret(); }}
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package cn.liangyy.interpreter;
/** * 终结表达式-数值表达式 */public class NumberExpression implements IExpression { //终结表达式的值 private int value;
public NumberExpression(String value) { this.value = Integer.valueOf(value); }
/** * 用来解释表达式的方法 * @return */ @Override public int interpret() { //解释非终结表达式 return this.value; }}
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package cn.liangyy.interpreter;
import java.util.Stack;
/** * 上下文信息类 */public class ExpressionContext { //定义一个栈，计算一般都用栈，利用其先进后出的特性 private Stack<IExpression> stack = new Stack<>();
public ExpressionContext(Stack<IExpression> stack) { this.stack = stack; }
private void parse(String expression){ //为了简单，直接以空格来切割，所以测试的时候每个数字和符号之间都要有空格 String[] elementArr = expression.split(" "); for (int i = 0;i < elementArr.length;i++){ String element= elementArr[i]; if (element.equals("+")){ //加法 //站内元素出栈 IExpression leftExpression = stack.pop(); //取出+号后的下一个元素 IExpression rightExpression = new NumberExpression(elementArr[++i]); //计算 IExpression addExpression = new AddExpression(leftExpression,rightExpression); //将计算结果压入栈 stack.push(new NumberExpression(addExpression.interpret()+"")); }else if (element.equals("-")){ //减法 //栈内元素出栈 IExpression leftExpression = stack.pop(); //取出-号后的下一个元素 IExpression rightExpression = new NumberExpression(elementArr[++i]); //计算 IExpression subExpression = new SubExpression(leftExpression,rightExpression); //将计算结果压入栈 stack.push(new NumberExpression(subExpression.interpret()+"")); }else{ //如果是数字则直接入栈 stack.push(new NumberExpression(element)); } } }
/** * 运算结果 * @return */ public int calcuate(){ //经过前面解析，到这里stack内只会剩下唯一一个数字，即运算结果 return stack.pop().interpret(); }}
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package cn.liangyy.interpreter;
/** * 解释器模式-测试 */public class TestInterpreter { public static void main(String[] args) { //注意每个符号之间要包含空格 ExpressionContext context = new ExpressionContext("123 + 345 + 678 - 234"); System.out.println(context.calcuate());
context = new ExpressionContext("123 - 345 + 890"); System.out.println(context.calcuate()); }}
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上述例子就是通过简单的加减法实现的一个解释器模式，这样我们对解释器模式的设计思想就有了一个很清楚的认识学习。
解释器模式适用场景
解释器模式优点扩展性比较强。从我们上面的示例中可以看出来了，每一个表达式都是一个类，所以如果需要修改某一个规则只需要修改对应的表达式类就可以了，扩展的时候也只需要新增一个新类就可以了。
解释器模式缺点
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