重走Java设计模式-解释器模式（Interpreter Pattern）

解释器模式

定义

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。这种模式被用在 SQL 解析、符号处理引擎等。

代码示例

我们将创建一个接口 Expression 和实现了 Expression 接口的实体类。定义作为上下文中主要解释器的 TerminalExpression 类。其他的类 OrExpression、AndExpression 用于创建组合式表达式。
InterpreterPatternDemo，我们的演示类使用 Expression 类创建规则和演示表达式的解析。

1.创建一个表达式接口

Expression.java

public interface Expression {
   public boolean interpret(String context);
}

2.创建实现了上述接口的实体类

TerminalExpression.java

public class TerminalExpression implements Expression {
   
   private String data;
 
   public TerminalExpression(String data){
      this.data = data; 
   }
 
   @Override
   public boolean interpret(String context) {
      if(context.contains(data)){
         return true;
      }
      return false;
   }
}

OrExpression.java

public class OrExpression implements Expression {
    
   private Expression expr1 = null;
   private Expression expr2 = null;
 
   public OrExpression(Expression expr1, Expression expr2) { 
      this.expr1 = expr1;
      this.expr2 = expr2;
   }
 
   @Override
   public boolean interpret(String context) {      
      return expr1.interpret(context) || expr2.interpret(context);
   }
}

AndExpression.java

public class AndExpression implements Expression {
    
   private Expression expr1 = null;
   private Expression expr2 = null;
 
   public AndExpression(Expression expr1, Expression expr2) { 
      this.expr1 = expr1;
      this.expr2 = expr2;
   }
 
   @Override
   public boolean interpret(String context) {      
      return expr1.interpret(context) && expr2.interpret(context);
   }
}

3.InterpreterPatternDemo 使用 Expression 类来创建规则，并解析它们

public class InterpreterPatternDemo {
 
   //规则：Robert 和 John 是男性
   public static Expression getMaleExpression(){
      Expression robert = new TerminalExpression("Robert");
      Expression john = new TerminalExpression("John");
      return new OrExpression(robert, john);    
   }
 
   //规则：Julie 是一个已婚的女性
   public static Expression getMarriedWomanExpression(){
      Expression julie = new TerminalExpression("Julie");
      Expression married = new TerminalExpression("Married");
      return new AndExpression(julie, married);    
   }
 
   public static void main(String[] args) {
      Expression isMale = getMaleExpression();
      Expression isMarriedWoman = getMarriedWomanExpression();
 
      System.out.println("John is male? " + isMale.interpret("John"));
      System.out.println("Julie is a married women? " 
      + isMarriedWoman.interpret("Married Julie"));
   }
}

4.验证输出

John is male? true
Julie is a married women? true

模式的优缺点

优点

1. 可扩展性比较好，灵活；
2. 增加了新的解释表达式的方式；
3. 易于实现简单文法。

缺点

1. 可利用场景比较少；
2. 对于复杂的文法比较难维护；
3. 解释器模式会引起类膨胀；
4. 解释器模式采用递归调用方法。

使用场景

1. 可以将一个需要解释执行的语言中的句子表示为一个抽象语法树；
2. 一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达；
3. 一个简单语法需要解释的场景。