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介紹

解釋器模式（Interpreter Pattern）是一種行為設(shè)計(jì)模式，用于定義一種語言的文法表示，并提供一個(gè)解釋器來處理這種文法。它用于處理具有特定語法或表達(dá)式的場(chǎng)景。

1. 定義

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解釋器模式定義了一種語言的文法表示，并定義一個(gè)解釋器用來解釋語言中的句子。

2. 主要作用

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• 提供一種方式來評(píng)估語言的文法或表達(dá)式：解釋器模式允許系統(tǒng)解析和執(zhí)行由文法定義的語言。
• 簡(jiǎn)化對(duì)復(fù)雜表達(dá)式的處理：通過將復(fù)雜的表達(dá)式分解為簡(jiǎn)單的表達(dá)式，可以降低處理的復(fù)雜性。
• 易于擴(kuò)展：新的語法可以通過添加新的終結(jié)符或非終結(jié)符類輕松擴(kuò)展。

3. 解決的問題

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• 處理和解析特定語言或表達(dá)式的需求。
• 提供一種清晰的方式來定義文法及其解釋。
• 使得對(duì)文法和表達(dá)式的擴(kuò)展變得簡(jiǎn)單明了。

4. 模式原理

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包含角色：

1. 抽象表達(dá)式（Expression）： 一個(gè)接口或抽象類，定義了解釋方法（interpret()）。所有具體表達(dá)式都要實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。
2. 終結(jié)符表達(dá)式（TerminalExpression）： 具體的表達(dá)式類，代表語法中的終結(jié)符。在解釋器中，這些類通常與輸入的基本元素對(duì)應(yīng)，如某個(gè)具體的字符或詞匯。
3. 非終結(jié)符表達(dá)式（NonterminalExpression）： 這也是一個(gè)具體的表達(dá)式類，用于解釋由多個(gè)表達(dá)式組成的復(fù)雜表達(dá)式。它通常用于構(gòu)造更復(fù)雜的語法結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)解釋方法。
4. 上下文（Context）： 上下文對(duì)象用于存儲(chǔ)解釋器的狀態(tài)信息，包括輸入字符串和其他相關(guān)數(shù)據(jù)。它在解析過程中提供必要的上下文信息給各個(gè)表達(dá)式。

UML類圖：

示例代碼：

// 抽象表達(dá)式
interface Expression {int interpret();
}// 終結(jié)符表達(dá)式：數(shù)字
class Number implements Expression {private int number;public Number(int number) {this.number = number;}@Overridepublic int interpret() {return number;}
}// 非終結(jié)符表達(dá)式：加法
class Add implements Expression {private Expression leftExpression;private Expression rightExpression;public Add(Expression left, Expression right) {this.leftExpression = left;this.rightExpression = right;}@Overridepublic int interpret() {return leftExpression.interpret() + rightExpression.interpret();}
}// 非終結(jié)符表達(dá)式：減法
class Subtract implements Expression {private Expression leftExpression;private Expression rightExpression;public Subtract(Expression left, Expression right) {this.leftExpression = left;this.rightExpression = right;}@Overridepublic int interpret() {return leftExpression.interpret() - rightExpression.interpret();}
}

調(diào)用：

public class InterpreterDemo {public static void main(String[] args) {// 表達(dá)式：3 + 5Expression three = new Number(3);Expression five = new Number(5);Expression add = new Add(three, five);System.out.println("Result: " + add.interpret());  // 輸出: Result: 8// 表達(dá)式：10 - 2Expression ten = new Number(10);Expression two = new Number(2);Expression subtract = new Subtract(ten, two);System.out.println("Result: " + subtract.interpret());  // 輸出: Result: 8}
}

emm…這個(gè)模式才是冷門中的冷門，由于只能在特定領(lǐng)域使用，讓我們動(dòng)手寫的情況很少，一般只是在源碼中會(huì)見到，下面就舉幾個(gè)源碼中的例子吧，加深下印象：

1. Java 正則表達(dá)式
正則大家都用過吧，可以把一些特定的字符 通過正則轉(zhuǎn)化為我們預(yù)期的效果，在正則表達(dá)式中 Pattern類負(fù)責(zé)解析正則表達(dá)式的語法，而Matcher類則用于執(zhí)行該模式的匹配。

2. Android 自定義 View 的屬性解析
自定義視圖會(huì)解析 XML 中定義的屬性,在自定義視圖的構(gòu)造函數(shù)中，通過AttributeSet來解析XML中定義的屬性，類似于解釋器的功能。

3. DSL (領(lǐng)域特定語言) 解析
DSL 正如其名，在特定領(lǐng)域下的語言，這個(gè)語言可以由你自己定制，常見的在Kotlin中 有很多語法糖 都運(yùn)用了DSL，在一些指定場(chǎng)景下很實(shí)用，在Android開發(fā)中，Gradle構(gòu)建腳本使用一種基于Groovy的DSL來定義構(gòu)建配置，Gradle解析器使用了解釋器模式。

這個(gè)模式，不要求一定要掌握，但要見到認(rèn)識(shí)，給面試官能吹nb就行了😎。

5. 優(yōu)缺點(diǎn)

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優(yōu)點(diǎn)：

• 易于改變和擴(kuò)展文法。
• 容易實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的語言解釋器。

缺點(diǎn)：

• 對(duì)復(fù)雜的文法不太適用，類數(shù)目會(huì)增加。
• 解釋器模式會(huì)引起性能問題。

6. 應(yīng)用場(chǎng)景

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• 解析特定的語言或格式（例如：數(shù)學(xué)表達(dá)式、SQL查詢、正則表達(dá)式）。
• 定義簡(jiǎn)單的文法規(guī)則并提供語法分析功能。
• 在領(lǐng)域特定語言（DSL）中，提供一種簡(jiǎn)單的語法解析方式。

7. 總結(jié)

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解釋器模式適用于簡(jiǎn)單的語法解析和解釋場(chǎng)景，但不適合復(fù)雜的語法結(jié)構(gòu)。它通過類和對(duì)象的組合，靈活定義和擴(kuò)展語法結(jié)構(gòu)。

至此，23種設(shè)計(jì)模式告一段落