1.简述
解释器模式（Interpreter Pattern），实际应用中较少用到的行为模式。主要作用就是提供解释语言的语法或表达式的能力，从作用上来说，注定实际开发过程中会使用的少，毕竟很少有人需要构建一套自己的语法来解析吧！但是，这并不表示解释器模式我们可以忽略掉。
2.实现
解释器模式UML图
解释器模式.png
- Context：上下文环境，包含解释器之外的全局信息
- Client：客户端，解析表达式，构建语法树，执行具体的解释操作等
- AbstractExpression：抽象表达式，声明一个抽象的解释操作弗雷，并定义一个抽象的解释方案，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，实现文法中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。
- NonterminalExpression：非终结表达式，实现文法中非终结符有关的解释操作。
其中AbstractExpression的interpret()是抽象的解析方法，参数是上下文的环境，而interpret()方法的具体实现则由TerminalExpression和NonterminalExpression实现。
具体实现
如下我们通过对算术表达式的解释来看一个解释器模式的实现, 如表达式m+n+p中,如果我们使用解释器模式对该表达式进行解释，那么m、n、p代表的三个字母可以看成是终结符号，而+代表的运算符则可以看成是非终结符号。
先创建抽象解释器，表示数学运算
public abstract class ArithmeticExpression {
public abstract int interptet();
}
解释器中定义了interptet()方法，ArithmeticExpression有两个子类，分别是NumExpression和OperatorExpression
/** 对数字进行解释 */
public class NumExpression extends ArithmeticExpression {
private int num;
public NumExpression(int num) {
this.num = num;
}
@Override
public int interptet() {
return num;
}
}
/** 对运算符进行解释 */
public abstract class OperatorExpression extends ArithmeticExpression {
protected ArithmeticExpression mArithmeticExpression1,mArithmeticExpression2;
public OperatorExpression(ArithmeticExpression arithmeticExpression1,ArithmeticExpression arithmeticExpression2) {
mArithmeticExpression1 = arithmeticExpression1;
mArithmeticExpression2 = arithmeticExpression2;
}
}
基础的类已经完成了，如果需要处理加法运算还需要继承OperatorExpression并实现interptet()方法来实现加法运算器AdditionExpression
public class AdditionExpression extends OperatorExpression {
public AdditionExpression(ArithmeticExpression arithmeticExpression1,ArithmeticExpression arithmeticExpression2) {
super(arithmeticExpression1, arithmeticExpression2);
}
@Override
public int interptet() {
return mArithmeticExpression1.interptet() + mArithmeticExpression2.interptet();
}
}
还差一个业务逻辑处理类
public class Calculator {
//声明一个Stack栈，存储并操作所有相关的解释器
protected Stack<ArithmeticExpression> mArithmeticExpressionStack = new Stack<>();
public Calculator(String expression) {
//声明两个ArithmeticExpression类型的临时变量，存储运算符左右两边的数字解释器
ArithmeticExpression arithmeticExpression1, arithmeticExpression2;
//根据空格分隔表达式字符串
String[] elements = expression.split(" ");
//循环遍历表达式元素数组
for (int i = 0; i < elements.length; ++i) {
switch (elements[i].charAt(0)) {
//如果是加号
case '+':
//将栈中的解释器弹出作为运算符号左边的解释器
arithmeticExpression1 = mArithmeticExpressionStack.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析器
arithmeticExpression2 = new NumExpression(Integer.valueOf(elements[++i]));
//通过上面两个数字解释器构造加法运算解释器
mArithmeticExpressionStack.push(new AdditionExpression(arithmeticExpression1, arithmeticExpression2));
break;
default:
//如果不是运算符，则是数字，直接构造数字解释器并压入栈
mArithmeticExpressionStack.push(new NumExpression(Integer.valueOf(elements[i])));
break;
}
}
}
//计算结果
public int calculate() {
return mArithmeticExpressionStack.pop().interptet();
}
}
这里需要注意的是，为了简化逻辑，在约定的表达式的每个元素之间必须使用空格隔开，如123 + 32 + 666这种形式的表达式，这样才能在Calculator中使用空格来拆分字符串。
如果想引入减法运算，我们只需要定义一个减法解释器
public class SubtractionExpreesion extends OperatorExpression{
public SubtractionExpreesion(ArithmeticExpression arithmeticExpression1,ArithmeticExpression arithmeticExpression2) {
super(arithmeticExpression1, arithmeticExpression2);
}
@Override
public int interptet() {
return mArithmeticExpression1.interptet() - mArithmeticExpression2.interptet();
}
}
在Calculator的switch中添加如下代码即可
case "-":
arithmeticExpression1 = mArithmeticExpressionStack.pop();
arithmeticExpression2 = new NumExpression(Integer.valueOf(elements[++i]));
mArithmeticExpressionStack.push(new SubtractionExpreesion(arithmeticExpression1, arithmeticExpression2));
break;
3.小结
这里，我们能看出来解释器模式灵活性强，但是这是对于相对简单的语言；如果需要加入乘除取余等等，一并进行混合预算的话还需要考虑不同符号的运算优先级逻辑处理，所以在“简单的语言”中适用解释器模式。其实解释器模式的本质就是，将复杂的问题模块化，分离实现、解释执行。
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设计模式（一）- 单例模式
设计模式（二）- Builder模式
设计模式（三）- 原型模式
设计模式（四）- 工厂模式
设计模式（五）- 策略模式
设计模式（六）- 状态模式
设计模式（七）- 责任链模式
设计模式（八）- 解释器模式
设计模式（九）- 命令模式
设计模式（十）- 观察者模式
设计模式（十一）- 备忘录模式
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设计模式（十三）- 模板方法模式本文内容基于《Android源码设计模式解析与实践》
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