23種設計模式之_解釋器模式

定義：給定一種語言，定義他的文法的一種表示，并定義一個解釋器，該解釋器使用該表示來解釋語言中句子。

類型：行為類模式

類圖:

解釋器模式的結構

抽象解釋器：聲明一個所有具體表達式都要實作的抽象接口（或者抽象類），接口中主要是一個interpret()方法，稱為解釋操作。具體解釋任務由它的各個實作類來完成，具體的解釋器分别由終結符解釋器TerminalExpression和非終結符解釋器NonterminalExpression完成。

終結符表達式：實作與文法中的元素相關聯的解釋操作，通常一個解釋器模式中隻有一個終結符表達式，但有多個執行個體，對應不同的終結符。終結符一半是文法中的運算單元，比如有一個簡單的公式R=R1+R2，在裡面R1和R2就是終結符，對應的解析R1和R2的解釋器就是終結符表達式。

非終結符表達式：文法中的每條規則對應于一個非終結符表達式，非終結符表達式一般是文法中的運算符或者其他關鍵字，比如公式R=R1+R2中，+就是非終結符，解析+的解釋器就是一個非終結符表達式。非終結符表達式根據邏輯的複雜程度而增加，原則上每個文法規則都對應一個非終結符表達式。

環境角色：這個角色的任務一般是用來存放文法中各個終結符所對應的具體值，比如R=R1+R2，我們給R1指派100，給R2指派200。這些資訊需要存放到環境角色中，很多情況下我們使用Map來充當環境角色就足夠了。

class Context {}      

abstract class Expression {
        public abstract Object interpreter(Context ctx);
    }      

class TerminalExpression extends Expression {
        public Object interpreter(Context ctx){
            return null;
        }
    }      

class NonterminalExpression extends Expression {
        public NonterminalExpression(Expression...expressions){

        }
        public Object interpreter(Context ctx){
            return null;
        }
    }      

public class Client {
        public static void main(String[] args){
            String expression = "";
            char[] charArray = expression.toCharArray();
            Context ctx = new Context();
            Stack stack = new Stack();
            for(int i=0;i
             //進行文法判斷，遞歸調用  
        }  
        Expression exp = stack.pop();  
        exp.interpreter(ctx);  
    }  
}      

文法遞歸的代碼部分需要根據具體的情況來實作，是以在代碼中沒有展現。抽象表達式是生成文法集合的關鍵，每個非終結符表達式解釋一個最小的文法單元，然後通過遞歸的方式将這些文法單元組合成完整的文法，這就是解釋器模式。

解釋器模式的優缺點

解釋器是一個簡單的文法分析工具，它最顯著的優點就是擴充性，修改文法規則隻需要修改相應的非終結符就可以了，若擴充文法，隻需要增加非終結符類就可以了。

但是，解釋器模式會引起類的膨脹，每個文法都需要産生一個非終結符表達式，文法規則比較複雜時，就可能産生大量的類檔案，為維護帶來非常多的麻煩。同時，由于采用遞歸調用方法，每個非終結符表達式隻關心與自己相關的表達式，每個表達式需要知道最終的結果，必須通過遞歸方式，無論是面向對象的語言還是面向過程的語言，遞歸都是一個不推薦的方式。由于使用了大量的循環和遞歸，效率是一個不容忽視的問題。特别是用于解釋一個解析複雜、冗長的文法時，效率是難以忍受的。

解釋器模式的适用場景