概述

解释器模式是一种行为性设计模式，它提供了对问题语言的解释器，包括一个语法树和解释语法的接口。解释器模式主要用于设计可解释的语言，通常用于执行简单的编程语言，以及在复杂表达式处理时（例如命令解析和处理）提供一种实现方式。

角色

解释器模式主要由以下几个部分组成：

• 抽象表达式（Expression）：声明一个抽象的解释操作，所有的具体表达式都应该实现这个接口。
• 终结符表达式（TerminalExpression）：实现了抽象表达式的接口，表示文法中的基本元素（可解释的终结符）。
• 非终结符表达式（NonTerminalExpression）：实现了抽象表达式的接口，表示文法中的组合元素，它主要用于组合其他表达式。
• 上下文（Context）：包含解释器所需的全局信息，并用于存储表达式的值。

使用场景

• 当需要为特定领域提供解释或者执行某种操作时。
• 当你需要在一个语言内部的文法中解释某些命令时。
• 当你需要定义一种简单的语言的文法时。

代码示例

// 上下文类
class Context {
    private String input;

    public Context(String input) {
        this.input = input;
    }

    public String getInput() {
        return input;
    }

    public void setInput(String input) {
        this.input = input;
    }
}

// 抽象表达式
interface Expression {
    void interpret(Context context);
}

// 终结符表达式
class TerminalExpression implements Expression {
    private String name;

    public TerminalExpression(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void interpret(Context context) {
        if (context.getInput().contains(name)) {
            System.out.println(name + " is found in context.");
        } else {
            System.out.println(name + " is not found in context.");
        }
    }
}

// 非终结符表达式
class NonTerminalExpression implements Expression {
    private Expression expression1;
    private Expression expression2;

    public NonTerminalExpression(Expression expression1, Expression expression2) {
        this.expression1 = expression1;
        this.expression2 = expression2;
    }

    @Override
    public void interpret(Context context) {
        expression1.interpret(context);
        expression2.interpret(context);
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context("apple banana orange");

        TerminalExpression apple = new TerminalExpression("apple");
        TerminalExpression banana = new TerminalExpression("banana");
        TerminalExpression cherry = new TerminalExpression("cherry");

        NonTerminalExpression nonTerminal = new NonTerminalExpression(apple, banana);

        // 使用非终结符表达式进行解释
        nonTerminal.interpret(context); // apple is found in context. banana is found in context.
        cherry.interpret(context); // cherry is not found in context.
    }
}

总结

解释器模式提供了一种在特定语言或规则下灵活处理请求和命令的方式。它通过将表达式定义为对象，使得可以组成复杂的表达式，并为每种表达式提供了一种简单的执行逻辑。理解和掌握解释器模式适用于设计领域特定语言（DSL）或复杂数据格式处理时具有重要意义。