Java设计模式之十七（解释器模式）

一、什么是解释器模式

Interpreter模式也叫解释器模式，是行为模式之一，它是一种特殊的设计模式，它建立一个解释器，对于特定的计算机程序设计语言，用来解释预先定义的文法。简单地说，Interpreter模式是一种简单的语法解释器构架。

二、解释器模式应用场景

当有一个语言需要解释执行, 并且你可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树时，可使用解释器模式。而当存在以下情况时该模式效果最好：

该文法简单对于复杂的文法, 文法的类层次变得庞大而无法管理。此时语法分析程序生成器这样的工具是更好的选择。它们无需构建抽象语法树即可解释表达式, 这样可以节省空间而且还可能节省时间。

效率不是一个关键问题，最高效的解释器通常不是通过直接解释语法分析树实现的, 而是首先将它们转换成另一种形式。例如，正则表达式通常被转换成状态机。但即使在这种情况下, 转换器仍可用解释器模式实现, 该模式仍是有用的。

三、解释器模式的结构



四、解释器模式的角色和职责

Context 解释器上下文环境类。用来存储解释器的上下文环境，比如需要解释的文法等。

AbstractExpression 解释器抽象类。

ConcreteExpression 解释器具体实现类

代码实现：

Context：

package com.qianyan.interpreter;

/**
* 上下文环境，用来保存文法
* @author hadoop
*
*/
public class Context {

private String input;
private int output;

public Context(String input) {
this.input = input;
}
public String getInput() {
return input;
}
public void setInput(String input) {
this.input = input;
}
public int getOutput() {
return output;
}
public void setOutput(int output) {
this.output = output;
}

}

AbstractExpression：

package com.qianyan.interpreter;

/**
* 抽象解释器
* @author hadoop
*
*/
public abstract class Expression {

public abstract void interpret(Context context);
}

ConcreteExpression：

package com.qianyan.interpreter;

/**
*
* @author hadoop
*
*/
public class PlusExpression extends Expression {

@Override
public void interpret(Context context) {
//提示信息
System.out.println("自动递增");
//获取上下文环境
String input = context.getInput();
//转换类型
int intInput = Integer.parseInt(input);
//进行递增
intInput++;
//对上下文环境重新进行赋值
context.setInput(intInput + "");
context.setOutput(intInput);
}

}

package com.qianyan.interpreter;

public class MinusExpression extends Expression {

@Override
public void interpret(Context context) {
//提示信息
System.out.println("自动递减");
//获得上下文环境
String input = context.getInput();
//类型转换
int intInput = Integer.parseInt(input);
//进行递减
intInput--;
//对上下文环境重新赋值
context.setInput(intInput + "");
context.setOutput(intInput);
}

}

测试类：

package com.qianyan.interpreter;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
* client
* @author hadoop
*
*/
public class MainClass {

public static void main(String[] args) {
Context context = new Context("20");

List<Expression> list = new ArrayList<Expression>();
list.add(new PlusExpression());
list.add(new PlusExpression());
list.add(new MinusExpression());
list.add(new MinusExpression());
list.add(new PlusExpression());
list.add(new PlusExpression());

for(Expression ex : list) {
ex.interpret(context);
System.out.println(context.getOutput());
}
}
}

测试结果：

自动递增
21
自动递增
22
自动递减
21
自动递减
20
自动递增
21
自动递增
22