Behavioral模式之Interpreter模式

1.意圖

給定一個語言，定義它的文法的一種表示，並定義一個解釋器，這個解釋器使用該表示來解釋語言中的句子。

2.別名

無

3.動機

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種實例表述為一種簡單語句中的句子。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。

4.適用性

以下情況使用Interpreter模式：
當有一種語言需要解釋執行，並且你可以將該語言中的句子表示為一個抽象語法樹時，可使用解釋器模型。而當存在以下情況時該模式效果最好。
- 該文法簡單對於復雜的文法，文法的類層次變得龐大而無法管理。此時語法分析程序生成器這樣的工具是更好的選擇。他們無需構建抽象語法樹即可解釋表達式，這樣可以節省空間而且還可能節省時間。
- 效率不是一個關鍵問題，最高效的解釋器通常不是通過直接解釋語法分析樹實現的，而是首先將他們轉換成另一種形態。例如，正則表達式通常被轉換成狀態機。但及時在這種情況下，轉化器仍可用解釋器模式實現，該模式仍是有用的。

5.結構

釋器模式是我們暫時的最後一講，一般主要應用在OOP開發中的編譯器的開發中，所以適用面比較窄。

6.代碼示例

實現代碼：
Context類是一個上下文環境類，Plus和Minus分別是用來計算的實現，代碼如下：

public interface Expression {
    public int interpret(Context context);
}

實現類

public class Plus implements Expression {

    @Override
    public int interpret(Context context) {
        return context.getNum1()+context.getNum2();
    }
}

public class Minus implements Expression {

    @Override
    public int interpret(Context context) {
        return context.getNum1()-context.getNum2();
    }
}

Context類

public class Context {

    private int num1;
    private int num2;

    public Context(int num1, int num2) {
        this.num1 = num1;
        this.num2 = num2;
    }

    public int getNum1() {
        return num1;
    }
    public void setNum1(int num1) {
        this.num1 = num1;
    }
    public int getNum2() {
        return num2;
    }
    public void setNum2(int num2) {
        this.num2 = num2;
    }


}

測試類：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        // 計算9+2-8的值
        int result = new Minus().interpret((new Context(new Plus()
                .interpret(new Context(9, 2)), 8)));
        System.out.println(result);
    }
}

最後輸出正確的結果：3。
基本就這樣，解釋器模式用來做各種各樣的解釋器，如正則表達式等的解釋器等等！

7.相關模式

Composite模式：抽象語法樹是一個復合模式的實例。 Flyweight模式：說明了如何在抽象語法樹中共享終結符。 Iterator模式：解釋器可用一個迭代器遍歷該結構。 Visitor模式：可用來在一個類中維護抽象語法樹中的各節點的行為。