设计模式22---设计模式之解释器模式（Interpreter）（行为型）

1.讲解解释器模式

1.1解释器模式定义

给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。

1.2解释器模式要点

解析器：把描述客户端调用要求的表达式，经过解析，形成一个抽象语法树的程序。
解释器：解释语法抽象树
一般一个解释器处理一个语法规则

1.3解释器模式的结构图以及说明

 
抽象解释器：声明一个所有具体表达式都要实现的抽象接口（或者抽象类），接口中主要是一个interpret()方法，称为解释操作。具体解释任务由它的各个实现类来完成，具体的解释器分别由终结符解释器TerminalExpression和非终结符解释器NonterminalExpression完成。
终结符表达式：实现与文法中的元素相关联的解释操作，通常一个解释器模式中只有一个终结符表达式，但有多个实例，对应不同的终结符。终结符一半是文法中的运算单元，比如有一个简单的公式R=R1+R2，在里面R1和R2就是终结符，对应的解析R1和R2的解释器就是终结符表达式。                                
非终结符表达式：文法中的每条规则对应于一个非终结符表达式，非终结符表达式一般是文法中的运算符或者其他关键字，比如公式R=R1+R2中，+就是非终结符，解析+的解释器就是一个非终结符表达式。非终结符表达式根据逻辑的复杂程度而增加，原则上每个文法规则都对应一个非终结符表达式。
环境角色：这个角色的任务一般是用来存放文法中各个终结符所对应的具体值，比如R=R1+R2，我们给R1赋值100，给R2赋值200。这些信息需要存放到环境角色中，很多情况下我们使用Map来充当环境角色就足够了

1.4解释器模式的示例代码

package demo20.interpreter.example2;


/**
 * 抽象表达式
 */
public abstract class AbstractExpression {
	/**
	 * 解释的操作
	 * @param ctx 上下文对象
	 */
	public abstract void interpret(Context ctx);
}
***************************************************************************************************
package demo20.interpreter.example2;
/**
 * 终结符表达式
 */
public class TerminalExpression extends AbstractExpression{
	
	public void interpret(Context ctx) {
		//实现与语法规则中的终结符相关联的解释操作
	}
}
*************************************************************************************************
package demo20.interpreter.example2;


/**
 * 非终结符表达式
 */
public class NonterminalExpression extends AbstractExpression {
	public void interpret(Context ctx) {
		// 实现与语法规则中的非终结符相关联的解释操作
	}
}
*************************************************************************************************
package demo20.interpreter.example2;
/**
 * 上下文，包换解释器之外的一些全局信息
 */
public class Context {
}
*************************************************************************************************
package demo20.interpreter.example2;


/**
 * 使用解释器的客户
 */
public class Client {
	//主要按照语法规则对特定的句子构建抽象语法树
	//然后调用解释操作
}

1.5解释器模式的本质

分离实现，解释执行

1.6解释器模式的优缺点

优点：易于实现算法，易于扩展新的语法
缺点：不适合复杂的语法，解释器模式会引起类的膨胀，每个语法都需要产生一个非终结符表达式，语法规则比较复杂时，就可能产生大量的类文件，为维护带来非常多的麻烦

1.7何时选用

当有一个语言需要解释执行，并且可以将该语言中的句子表示为一个抽象的语法树的时候
语法相对比较简单
效率要求不高

1.8附注

由于解释器应用的情况比较少，所以这里就不举例子了。