解释器模式 (Interpreter)

📖 通俗理解

想象一个计算器：

• 输入：3 + 5 * 2
• 输出：13

计算器需要"理解"这个表达式，知道 + 是加法，* 是乘法，还要知道先乘后加。

解释器模式就是：定义一种语言的语法，并实现一个解释器来解释该语言的句子。

🎯 解决什么问题？

当有一种简单的语言需要解释执行时，可以用解释器模式。

适合场景：

• 表达式计算
• 正则表达式
• SQL 解析
• 模板引擎

🌰 生活中的例子

• 计算器：解释数学表达式
• 翻译软件：解释不同语言
• 编译器：解释编程语言

💻 Java 代码实现

场景：简单数学表达式计算

/**
 * 抽象表达式
 */
public interface Expression {
    int interpret();
}

/**
 * 终结符表达式：数字
 */
public class NumberExpression implements Expression {
    private int number;
    
    public NumberExpression(int number) {
        this.number = number;
    }
    
    @Override
    public int interpret() {
        return number;
    }
}

/**
 * 非终结符表达式：加法
 */
public class AddExpression implements Expression {
    private Expression left;
    private Expression right;
    
    public AddExpression(Expression left, Expression right) {
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
    
    @Override
    public int interpret() {
        return left.interpret() + right.interpret();
    }
}

/**
 * 非终结符表达式：减法
 */
public class SubtractExpression implements Expression {
    private Expression left;
    private Expression right;
    
    public SubtractExpression(Expression left, Expression right) {
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
    
    @Override
    public int interpret() {
        return left.interpret() - right.interpret();
    }
}

/**
 * 解析器
 */
public class Calculator {
    
    public int calculate(String expression) {
        Stack<Expression> stack = new Stack<>();
        String[] tokens = expression.split(" ");
        
        for (int i = 0; i < tokens.length; i++) {
            String token = tokens[i];
            
            if (token.equals("+")) {
                Expression left = stack.pop();
                Expression right = new NumberExpression(Integer.parseInt(tokens[++i]));
                stack.push(new AddExpression(left, right));
            } else if (token.equals("-")) {
                Expression left = stack.pop();
                Expression right = new NumberExpression(Integer.parseInt(tokens[++i]));
                stack.push(new SubtractExpression(left, right));
            } else {
                stack.push(new NumberExpression(Integer.parseInt(token)));
            }
        }
        
        return stack.pop().interpret();
    }
}

使用：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Calculator calculator = new Calculator();
        
        System.out.println("10 + 5 = " + calculator.calculate("10 + 5"));
        System.out.println("20 - 8 = " + calculator.calculate("20 - 8"));
        System.out.println("10 + 5 - 3 = " + calculator.calculate("10 + 5 - 3"));
    }
}

输出：

10 + 5 = 15
20 - 8 = 12
10 + 5 - 3 = 12

⚠️ 注意事项

解释器模式比较少用，因为：

1. 复杂语法难以维护
2. 执行效率不高
3. 可以用现有的解析工具替代（如 ANTLR）

✅ 适用场景

1. 语法简单且稳定
2. 执行效率不是关键
3. 可以方便地用语法树表示

---

小结

解释器模式：定义语法规则，解释执行语言。

应用：正则表达式、Spring EL 表达式、SQL 解析

👉 下一篇：迭代器模式