行为模式7.解释器模式------DSL语言

行为型模式

模板方法模式（Template Method Pattern）
命令模式（Command Pattern）
迭代器模式（Iterator Pattern）
观察者模式（Observer Pattern）
中介者模式（Mediator Pattern）
备忘录模式（Memento Pattern）
解释器模式（Interpreter Pattern）
状态模式（State Pattern）
策略模式（Strategy Pattern）
职责链模式（Chain of Responsibility Pattern）
访问者模式（Visitor Pattern）

解释器模式

解释器模式是一种行为设计模式，它定义了一个语言的文法，并且建立一个解释器来解释该语言中的句子。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。

以下是状态模式的基本结构和示例：

结构

这些组件共同工作，使得解释器模式能够解释特定语言的表达式，从而实现对该语言的解释和执行。

解释器模式的结构包括以下几个关键组件：
抽象表达式（Abstract Expression）：定义了解释操作的抽象接口，为文法中的每个符号（终结符或非终结符）都声明了一个解释操作。这个接口为抽象语法树中所有的节点所共享。
终结符表达式（Terminal Expression）：实现了与文法中的终结符相关联的解释操作。对于语言中的每个终结符，都有一个终结符表达式与之对应。
非终结符表达式（Nonterminal Expression）：为文法中的非终结符实现解释操作。非终结符表达式根据文法规则递归调用自身或其他表达式，以实现对语言句子的解释。
上下文（Context）：包含解释器之外的一些全局信息，这些信息对解释器的解释操作可能有用。
客户端（Client）：构建抽象语法树，并调用解释操作来解释表达式。客户端通常负责创建抽象语法树，提供上下文信息，并调用解释操作来解释表达式。

示例

让我们以一个简单的灯光控制器为例来说明状态模式。

import java.util.HashMap;  
  
// 抽象表达式  
interface Expression {  
    int interpret(HashMap<String, Integer> context);  
}  
  
// 终结符表达式 - 变量  
class Variable implements Expression {  
    private String name;  
  
    public Variable(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
  
    public int interpret(HashMap<String, Integer> context) {  
        if (context.containsKey(name)) {  
            return context.get(name);  
        }  
        return 0; // 默认返回0  
    }  
}  
  
// 非终结符表达式 - 加法  
class Add implements Expression {  
    private Expression left;  
    private Expression right;  
  
    public Add(Expression left, Expression right) {  
        this.left = left;  
        this.right = right;  
    }  
  
    public int interpret(HashMap<String, Integer> context) {  
        return left.interpret(context) + right.interpret(context);  
    }  
}  
  
// 客户端  
public class InterpreterExample {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 构建抽象语法树  
        Expression expression = new Add(new Variable("x"), new Variable("y"));  
  
        // 设置上下文  
        HashMap<String, Integer> context = new HashMap<>();  
        context.put("x", 10);  
        context.put("y", 5);  
  
        // 解释和执行表达式  
        int result = expression.interpret(context);  
        System.out.println(result);  // Output: 15  
    }  
}

这段代码演示了如何使用解释器模式来实现一个简单的自定义脚本语言的解释器。让我们一步步来解释这段代码。

首先，我们定义了接口 `Expression` ，它包含了一个 `interpret` 方法，用于解释表达式。这是解释器模式中的抽象表达式。

然后，我们定义了两个具体的表达式类：

`Variable` 类表示变量，它实现了 `Expression` 接口中的 `interpret` 方法，用于从上下文中获取变量的值。
`Add` 类表示加法操作，它也实现了 `Expression` 接口中的 `interpret` 方法，用于对左右两个表达式进行加法操作。

在客户端代码中，我们首先构建了一个抽象语法树，这里是一个加法表达式，其中包括了两个变量相加的操作。然后，我们设置了上下文信息，即变量 `x` 和 `y` 的值。接下来，我们调用表达式的 `interpret` 方法，并传入上下文信息，以获取并输出表达式的结果。

这样，我们通过解释器模式成功地实现了一个简单的自定义脚本语言的解释器。