解释器模式(Interpreter Pattern)是一种行为型设计模式,它定义了文法的表示,并定义了一个解释器,该解释器使用该表示来解释语言中的句子。在解释器模式中,通常包括一个抽象语法树(Abstract Syntax Tree, AST),用于表示输入的语言文法,以及一系列的解释器类,每个类对应文法中的一个符号或符号的组合。
解释器模式主要适用于那些需要将一个语言中的句子解释成程序可以理解的另一种形式的情况。例如,处理特定格式的文本或配置文件,或者实现一个简单的编程语言等。
以下是一个简单的解释器模式示例,用于解释一个简单的算术表达式(只包含加法和乘法):
// 抽象表达式
interface Expression {
int interpret(Context ctx);
}
// 终端表达式 - 数字
class Number implements Expression {
private int value;
public Number(int value) {
this.value = value;
}
@Override
public int interpret(Context ctx) {
return value;
}
}
// 非终端表达式 - 加法
class Add implements Expression {
private Expression left, right;
public Add(Expression left, Expression right) {
this.left = left;
this.right = right;
}
@Override
public int interpret(Context ctx) {
return left.interpret(ctx) + right.interpret(ctx);
}
}
// 非终端表达式 - 乘法
class Multiply implements Expression {
private Expression left, right;
public Multiply(Expression left, Expression right) {
this.left = left;
this.right = right;
}
@Override
public int interpret(Context ctx) {
return left.interpret(ctx) * right.interpret(ctx);
}
}
// 上下文环境(在这个简单的例子中,我们没有使用到上下文环境)
class Context {
// 可以添加一些全局信息或变量
}
// 客户端
public class InterpreterPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
Expression expression = new Add(
new Multiply(new Number(3), new Number(4)),
new Number(2)
);
// 在这个例子中,我们没有使用到Context,因此可以传递null
int result = expression.interpret(null);
System.out.println("Result: " + result); // 应该输出 14 (3*4+2)
}
}
在这个示例中,我们定义了一个简单的算术表达式,包括数字(终端表达式)、加法和乘法(非终端表达式)。Expression
接口是所有表达式的抽象,Number
类实现了数字的表达,Add
和 Multiply
类实现了非终端表达式的加法和乘法。客户端代码组合了这些表达式来构建一个简单的算术表达式,并通过调用 interpret
方法来计算结果。注意,在这个例子中,我们没有使用到 Context
类,因为示例相对简单,没有需要全局共享的信息。在实际应用中,Context
类可能会包含许多有用的信息,如变量表、函数库等。