解释器模式

问题：
解释器模式就是用“迷你语言”来表现程序要解决的问题，以“迷你语言”写成“迷你程序”来表现具体的问题，例如正则表达式就是一个很好的例子。所以，通常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语法树时，就可以使用解释器模式了。

概念：
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。

实现：
1. 类图示例：

2. 代码示例：（实现一个迷你语言解释器）

//表达文本类
class InterpreterContext
{
	private $expressionstore = [];

	public function replace(Expression $exp, $value)
	{
		$this->expressionstore[$exp->getKey()] = $value;
	}

	public function lookup(Expression $exp)
	{
		return $this->expressionstore[$exp->getKey()];
	}
}
//表达式基类
abstract class Expression
{
	private static $keycount = 0;
	private $key;
	abstract public function interpret(InterpreterContext $context);

	public function getKey()
	{
		if(!isset($this->key)) {
			self::$keycount ++;
			$this->key = self::$keycount;
		}
		return $this->key;
	}
}
//字符串表达式类
class LiteralExpression extends Expression
{
	private $value;

	public function __construct($value)
	{
		$this->value = $value;
	}

	public function interpret(InterpreterContext $context)
	{
		$context->replace($this, $this->value);
	}
}
//变量表达式类
class VariableExpression extends Expression
{
	private $name;
	private $val;

	public function __construct($name, $val = null)
	{
		$this->name = $name;
		$this->val = $val;
	}

	public function interpret(InterpreterContext $context)
	{
		if(!is_null($this->val)) {
			$context->replace($this, $this->val);
			$this->val = null;
		}
	}

	public function setValue($value)
	{
		$this->val = $value;
	}

	public function getKey()
	{
		return $this->name;
	}
}
//操作符表达式基类
abstract class OperatorExpression extends Expression
{
	protected $l_op;
	protected $r_op;

	public function __construct(Expression $l_op, Expression $r_op)
	{
		$this->l_op = $l_op;
		$this->r_op = $r_op;
	}

	public function interpret(InterpreterContext $context)
	{
		$this->l_op->interpret($context);
		$this->r_op->interpret($context);
		$result_l = $context->lookup($this->l_op);
		$result_r = $context->lookup($this->r_op);
		$this->doInterpret($context, $result_l, $result_r);
	}

	abstract protected function doInterpret(InterpreterContext $context, $result_l, $result_r);
}
//相等表达式类
class EqualsExpression extends OperatorExpression
{
	protected function doInterpret(InterpreterContext $context, $result_l, $result_r)
	{
		$context->replace($this, $result_l == $result_r);
	}
}
//布尔或表达式类
class BooleanOrExpression extends OperatorExpression
{
	protected function doInterpret(InterpreterContext $context, $result_l, $result_r)
	{
		$context->replace($this, $result_l || $result_r);
	}
}
//布尔与表达式类
class BooleanAndExpression extends OperatorExpression
{
	protected function doInterpret(InterpreterContext $context, $result_l, $result_r)
	{
		$context->replace($this, $result_l && $result_r);
	}
}

//应用：$input equals "4" or $input equals "four"
$context = new InterpreterContext();
$input = new VariableExpression('input');
$statement = new BooleanOrExpression(
	new EqualsExpression($input, new LiteralExpression('four')),
	new EqualsExpression($input, new LiteralExpression('4'))
);
foreach(['four', '4', '52'] as $val) {
	$input->setValue($val);
	echo $val, '：';
	$statement->interpret($context);
	if($context->lookup($statement)) {
		echo 'Yes<br>';
	} else {
		echo 'No<br>';
	}
}

注：示例代码中同时也使用了模板方法模式和组合模式。

效果：
创建了解释器的核心类后，解释器很容易进行扩展。但是解释器模式为文法中的每一条规则至少定义了一个类，当语言变得复杂，文法包含的规则很多时，需要创建的类的数量会很快增加，因此解释器模式最好应用于相对小的语言。