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。
目的
如果一种特定类型的问题发生的频率足够高，那么可能就值得将该问题的各个实例表述为一个简单语言中的句子。这样就可以构建一个解释器，该解释器通过解释这些句子来解决该问题。
UML图
好处
容易改变和扩展文法，因为该模式使用类来表示文法规则，你可使用继承来改变或扩展该文法。也比较容易实现文法，因为定义抽象语法树中各个节点的类的实现大体类似，这些类都易于直接编写。
不足
解释器模式为文法中的每一条规则至少定义了一个类，因此包含许多规则的文法可能难以管理和维护。建议当文法非常复杂时，使用其他的技术如语法分析或编译器生成器来处理。
举个栗子
实现一个简单的音乐解释器。规则大致有：“C D E F G A B”分别表示“Do-Re-Mi-Fa-So-La-Ti”；音符长度1表示一拍，2表示二拍，0.5表示半拍，0.25表示四分之一拍，以此类推。解释以下《上海滩》
Talk is cheap, show me the code
（屁话少说，放码过来）
/**
* 演奏内容类
* Created by callmeDevil on 2019/12/15.
*/
public class PlayContext {
// 演奏文本
private String text;
// 省略 get set
}/**
* 表达式类
* Created by callmeDevil on 2019/12/15.
*/
public abstract class Expression {
// 解释器
public void interpret(PlayContext context){
if (context.getText().length() == 0) {
return;
} else {
// 此方法用于将当前演奏文本第一条命令获得命令字母和其参数值
// 例如：“O 3 E 0.5 G 0.5 A 3”，则 playKey 为O，而playValue 为3
String playKey = context.getText().substring(0, 1);
context.setText(context.getText().substring(2));
double playValue = Double.parseDouble(context.getText().substring(0, context.getText().indexOf(" ")));
// 获得playKey 和 playValue 后将其从演奏文本中移除
// 例如：“O 3 E 0.5 G 0.5 A 3”变成了“E 0.5 G 0.5 A 3”
context.setText(context.getText().substring(context.getText().indexOf(" ") + 1));
excute(playKey, playValue);
}
}
// 抽象方法执行，不同的文法的子类，有不同的执行处理
public abstract void excute(String key ,double value);
}/**
* 音符类
* Created by callmeDevil on 2019/12/15.
*/
public class Note extends Expression {
@Override
public void excute(String key, double value) {
String note = "";
switch (key) {
case "C":
note = "1"; // 如果获得的 key 是C，则演奏1(do)，是D则演奏2(Re)，以此类推
break;
case "D":
note = "2";
break;
case "E":
note = "3";
break;
case "F":
note = "4";
break;
case "G":
note = "5";
break;
case "A":
note = "6";
break;
case "B":
note = "7";
break;
}
System.out.print(note + " ");
}
}/**
* 音阶类
* Created by callmeDevil on 2019/12/15.
*/
public class Scale extends Expression {
@Override
public void excute(String key, double value) {
String scale = "";
switch ((int) value) {
case 1 :
scale = "低音";
break;
case 2:
scale = "中音";
break;
case 3:
scale = "高音";
break;
}
System.out.print(scale + " ");
}
}public class Test {
public static void main(String[] args) {
PlayContext context = new PlayContext();
// 音乐-上海滩
System.out.println("上海滩：");
context.setText("O 2 E 0.5 A 3 E 0.5 G 0.5 D 3 E 0.5 G 0.5 A 0.5 O 3 C 1 O 2 A 0.5 G 1 C 0.5 E 0.5 D 3 ");
Expression expression = null;
try {
while (context.getText().length() > 0) {
String string = context.getText().substring(0, 1);
switch (string) {
case "O": // 当首字母是O时，表达式实例化为音阶
expression = new Scale();
break;
case "C":
case "D":
case "E":
case "F":
case "G":
case "A":
case "B":
case "P": // 当首字母是CDEFGAB以及休止符P时，则实例化为音符
expression = new Note();
break;
}
expression.interpret(context);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}运行结果
上海滩：
中音 3 6 3 5 2 3 5 6 高音 1 中音 6 5 1 3 2 需求变更
增加一个文法，就是演奏速度，用“T”表示，毫秒为单位，‘T 1000’表示每节拍一秒。
增加一个子类
/**
* 音速类
* Created by callmeDevil on 2019/12/15.
*/
public class Speed extends Expression{
@Override
public void excute(String key, double value) {
String speed;
if (value < 500) {
speed = "快速";
} else if (value >= 1000) {
speed = "慢速";
} else {
speed = "中速";
}
System.out.print(speed + " ");
}
}客户端改变
public class Test {
public static void main(String[] args) {
PlayContext context = new PlayContext();
// 音乐-上海滩
System.out.println("上海滩：");
// 增加速度的设置
context.setText("T 500 O 2 E 0.5 A 3 E 0.5 G 0.5 D 3 E 0.5 G 0.5 A 0.5 O 3 C 1 O 2 A 0.5 G 1 C 0.5 E 0.5 D 3 ");
Expression expression = null;
try {
while (context.getText().length() > 0) {
String string = context.getText().substring(0, 1);
switch (string) {
case "O": // 当首字母是O时，表达式实例化为音阶
expression = new Scale();
break;
case "T": // 增加对T的判断
expression = new Speed();
break;
case "C":
case "D":
case "E":
case "F":
case "G":
case "A":
case "B":
case "P": // 当首字母是CDEFGAB以及休止符P时，则实例化为音符
expression = new Note();
break;
}
expression.interpret(context);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}运行结果
上海滩：
中速 中音 3 6 3 5 2 3 5 6 高音 1 中音 6 5 1 3 2