（17）Java设计模式 - 解释器模式（Interpreter Pattern）

青旅半醒 2022-05-19 10:39 162阅读 0赞

# 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。

## 结构 ##

![1339734799_8167.jpg][]

## 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][UML]

### 步骤 1 ###

创建一个表达式接口。

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

### 步骤 2 ###

创建实现了上述接口的实体类。

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;
       }
    }
    
    
    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);
       }
    }
    
    
    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。

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 ###

执行程序，输出结果：

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

[1339734799_8167.jpg]: https://img-my.csdn.net/uploads/201206/15/1339734799_8167.jpg
[UML]: /images/20220519/5cc9030c73f14f09a9d0ad0724666317.png