详解设计模式：解释器模式

解释器模式（interpreter pattern），是在 GoF 23 种设计模式中定义了的行为型模式。

解释器模式 这种模式被用在 SQL 解析、符号处理引擎等。

解释器模式 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。 解释器模式（Interpreter Pattern）提供了评估语言的语法或表达式的方式，它属于行为型模式。这种模式实现了一个表达式接口，该接口解释一个特定的上下文。

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本篇文章内容包括：关于解释器模式、解释器模式 Demo（伪代码）

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一、关于解释器模式

1、关于解释器模式

解释器模式（interpreter pattern），是在 GoF 23 种设计模式中定义了的行为型模式。

解释器模式 这种模式被用在 SQL 解析、符号处理引擎等。

解释器模式 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。 解释器模式（Interpreter Pattern）提供了评估语言的语法或表达式的方式，它属于行为型模式。这种模式实现了一个表达式接口，该接口解释一个特定的上下文。

2、关于解释器模式的构成

解释器模式包含以下主要 5 种角色。

• 抽象表达式（Abstract Expression）角色：定义解释器的接口，约定解释器的解释操作，主要包含解释方法 interpret()。
• 终结符表达式（Terminal Expression）角色：是抽象表达式的子类，用来实现文法中与终结符相关的操作，文法中的每一个终结符都有一个具体终结表达式与之相对应。
• 非终结符表达式（Nonterminal Expression）角色：也是抽象表达式的子类，用来实现文法中与非终结符相关的操作，文法中的每条规则都对应于一个非终结符表达式。
• 环境（Context）角色：通常包含各个解释器需要的数据或是公共的功能，一般用来传递被所有解释器共享的数据，后面的解释器可以从这里获取这些值。

3、关于解释其模式的UML

4、关于访问者模式的适用场景

解释器模式在实际的软件开发中使用比较少，因为它会引起效率、性能以及维护等问题。

在 Jdk 中的正则表达式中的 Pattern 类和 Spring 里面的 ExpressionParse 接口使用的是解释器模式的思想。

当一个语言需要解释执行，并且语言中的句子可以表示为一个抽象语法树的时候，如 XML 文档解释，整体来说还是一种应用较少的设计模式。

5、关于访问者模式的优缺点

# 访问者模式优点

• 访问者模式增加新的操作很容易，只需要增加一个新的访问者即可；
• 相关的行为，封装到一个访问者中；

# 访问者模式缺点

• 增加新数据结构比较困难；
• 元素变更比较困难，如为被访问的对象增加/减少一些属性，相应的访问者也需要进行修改。

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二、解释器模式 Demo（伪代码）

1、伪代码 Demo 实现

# AbstractExpression 抽象表达式（Abstract Expression）角色

public abstract class AbstractExpression {

    /**
     * 解释方法
     * @param info String
     * @return boolean
     */
    public abstract boolean interpret(String info);
}
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# NonTerminalExpression 非终结符表达式（Nonterminal Expression）角色

public class NonTerminalExpression extends AbstractExpression {

    private AbstractExpression address = null;
    private AbstractExpression name = null;
    private AbstractExpression id = null;

    public NonTerminalExpression(AbstractExpression address, AbstractExpression name, AbstractExpression id) {
        this.address = address;
        this.name = name;
        this.id = id;
    }

    @Override
    public boolean interpret(String info) {
        String[] strings = info.split("-");
        return address.interpret(strings[0]) && name.interpret(strings[1]) && id.interpret(strings[2]);
    }
}
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# TerminalExpression 终结符表达式（Terminal Expression）角色

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class TerminalExpression extends AbstractExpression {

    private final Set<String> set = new HashSet<String>();

    public TerminalExpression(String[] data) {
        for (int i = 0; i < data.length; i++)
            set.add(data[i]);
    }


    @Override
    public boolean interpret(String info) {
        if (set.contains(info)) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}
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# Context 环境（Context）角色

public class Context {

    private final AbstractExpression information;

    public Context() {
        String[] number1 = {"1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "0"};
        AbstractExpression number = new TerminalExpression(number1);
        String[] xxZm1 = {"a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j", "k", "l"};
        AbstractExpression xxZm = new TerminalExpression(xxZm1);
        String[] dxZm1 = {"A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K", "L"};
        AbstractExpression dxZm = new TerminalExpression(dxZm1);
        information = new NonTerminalExpression(number, xxZm, dxZm);
    }

    public void interpreter(String info) {
        boolean ok = information.interpret(info);
        if (ok) {
            System.out.println("正确！ [" + info + "] 满足  [单个数字-单个小写-单个大写]  的条件");
        } else {
            System.out.println("错误！ [" + info + "] 不满足  [单个数字-单个小写-单个大写]  的条件");
        }
    }

}
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2、Demo 测试

public class Client {
    
    public static void main(String[] args) {
        Context people = new Context();
        people.interpreter("2-a-A");
        people.interpreter("11-A-5");
        people.interpreter("你-好-吖");
        people.interpreter("2aA");
    }
}
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