介绍
解释器模式是一种使用的比较少的一种模式，其提供了一种解释语言的语法或表达式的方式，该模式定义了一个表达式接口，通过该接口解释一个特定的上下文。（比较抽象，想了解建议查看原版书籍）
使用场景
- 如果某个简单的语言需要解释执行，而且可以将该语言中的语句表示为一个抽象语法树时，可以考虑使用该模式。比如有一个简单的数学表达式：p+q+m-n。
- 在某些特定领域出现不断重复的问题时，可以将该领域的问题转换为一种语法规则下的语句，然后构建解释器来解释该语句。比如需要将一段阿拉伯数字转换为中文的数字，又或者将某个小写英文短语转换为大写。
UML 类图
解释器模式UML.jpg
角色介绍。
AbstractExpression: 抽象表达式。
声明一个抽象的解释操作父类，并定义一个抽象的解释方法，其具体的实现在各个具体的子类解释器中完成。
TerminalExpression: 终结符表达式。
实现文法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表达式与之对应。
NonternimalExpression: 非终结符表达式。
实现文法中与非终结符有关的解释操作。
Context: 上下文环境类。
包含解释器之外的全局信息。
Client: 客户类。
解析表达式，构建抽象语法树，执行具体的解释操作等。
对应通用模式代码
// 抽象表达式
public abstract class AbstractExpression {
/**
* 抽象的解析方法
*/
public abstract void interpret(Context ctx);
}
// 终结符表达式
public class TerminalExpression extends AbstractExpression {
@Override
public void interpret(Context ctx) {
//实现文法中与终结符有关的解释操作
}
}
// 非终结符表达式
public class NonterminalExpression extends AbstractExpression {
@Override
public void interpret(Context ctx) {
//实现文法中与非终结符有关的解释操作
}
}
// 上下文环境类，包含解释器之外的全局信息
public class Context {
}
// 客户类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//根据文法对特定句子构建抽象语法树后解释
}
}
简单实现
需求：比如算数表达式 m + n + p。代表数字的m、n、p三个字符看成终结符号，+ 看做非终结符号。
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抽象的算术运算解释器，为所有解释器共性的提取
public abstract class ArithmeticExpression { /** * 抽象的解析方法 * 具体的解析逻辑由具体的子类实现 * @return 解析得到具体的值 */ public abstract int interpret(); } -
数字解释器，仅仅为了解释数字
public class NumExpression extends ArithmeticExpression{ private int num; public NumExpression(int num) { this.num = num; } @Override public int interpret() { return num; } } -
运算符号抽象解释器，为所有运算符号解释器共性的提取
public abstract class OperatorExpression extends ArithmeticExpression { //声明两个成员变量存储运算符号两边的数字解释器 protected ArithmeticExpression exp1, exp2; public OperatorExpression(ArithmeticExpression exp1, ArithmeticExpression exp2) { this.exp1 = exp1; this.exp2 = exp2; } } -
加法运算抽象解释器
public class AdditionExpression extends OperatorExpression { public AdditionExpression(ArithmeticExpression exp1, ArithmeticExpression exp2) { super(exp1, exp2); } @Override public int interpret() { return exp1.interpret() + exp2.interpret(); } } -
处理与解释相关的一些业务
public class Calculator { //声明一个Stack栈存储并操作所有相关的解释器 private Stack<ArithmeticExpression> mExpStack = new Stack<>(); public Calculator(String expression) { //声明两个TerminalExpression类型的临时变量，存储运算符左右两边的数字解释器 ArithmeticExpression exp1, exp2; String[] elements = expression.split(" "); //循环遍历表达式元素数组 for (int i = 0; i < elements.length; i++) { //判断运算符号 switch (elements[i].charAt(0)) { case '+': //如果是加号 //将栈中的解释器弹出作为运算符号右边的解释器 exp1 = mExpStack.pop(); //同时将运算符号数组下标下一个元素构造为一个数字解释器 exp2 = new NumExpression(Integer.valueOf(elements[++i])); //通过尚明两个数字解释器构造加法运算解释器 mExpStack.push(new AdditionExpression(exp1, exp2)); break; default: //如果是数字 //直接构造数字解释器并压入栈 mExpStack.push(new NumExpression(Integer.valueOf(elements[i]))); break; } } } public int calculate() { return mExpStack.pop().interpret(); } } -
客户类
public class Client { public static void main(String[] args) { Calculator calculator = new Calculator("1 + 2 + 3 + 10"); System.out.println(calculator.calculate()); } }
此时只是定义了加法运算，如果需要增加减法运算，则可以在 Calculator 中增加以下分支
case '-': //如果是减号
exp1 = mExpStack.pop();
exp2 = new NumExpression(Integer.valueOf(elements[++i]));
mExpStack.push(new SubtractionExpression(exp1, exp2));
break;
此时，在 Client 中就可以开始使用了
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Calculator calculator = new Calculator("1 - 2 - 3 + 10");
System.out.println(calculator.calculate());
}
}
Android 源码中的实现
AndroidManifest.xml 配置文件的读取。
总结
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优点
灵活的扩展性，当我们相对文法规则进行扩展延伸时，只需要增加相应的非终结符解释器，并在构建抽象语法树时，使用到新增的解释器对象进行具体的解释即可。
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缺点
每一条文法都可以对应至少一个解释器，其会生成大量的类，导致后期维护困难；同时，对于复杂的文法，构建其抽象语法树会显得异常繁琐，甚至有可能会出现需要构建多棵抽象语法树的情况，因此，对于复杂的文法并不推荐使用解释器模式。
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