本篇文章為大家展示了Android中怎么實(shí)現(xiàn)解釋器模式，內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要并且容易理解，絕對(duì)能使你眼前一亮，通過(guò)這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

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一、介紹

解釋器模式（Interpreter Pattern）是一種用的比較少的行為型模式，其提供了一種解釋語(yǔ)言的語(yǔ)法或表達(dá)式的方式，該模式定義了一個(gè)表達(dá)式接口，通過(guò)該接口解釋一個(gè)特定的上下文。在這么多的設(shè)計(jì)模式中，解釋器模式在實(shí)際運(yùn)用上相對(duì)來(lái)說(shuō)要少很多，因?yàn)槲覀兒苌贂?huì)自己去構(gòu)造一個(gè)語(yǔ)言的文法。雖然如此，既然它能夠在設(shè)計(jì)模式中有一席之位，那么必定有它的可用之處。

二、定義

給定一個(gè)語(yǔ)言，定義它的文法的一種表示，并定義一個(gè)解釋器，該解釋器使用該表示來(lái)解釋語(yǔ)言中的句子。（其中語(yǔ)言就是我們需要解釋的對(duì)象，文法就是這個(gè)語(yǔ)言的規(guī)律，解釋器就是翻譯機(jī)，通過(guò)文法來(lái)翻譯語(yǔ)言。）

三、使用場(chǎng)景

如果某個(gè)簡(jiǎn)單的語(yǔ)言需要解釋執(zhí)行而且可以將該語(yǔ)言中的語(yǔ)句表示為一個(gè)抽象的語(yǔ)法樹(shù)時(shí)可以考慮使用解釋器模式。

在某些特定的領(lǐng)域出現(xiàn)不斷重復(fù)的問(wèn)題時(shí)，可以將該領(lǐng)域的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一種語(yǔ)法規(guī)則下的語(yǔ)句，然后構(gòu)建解釋器來(lái)解釋該語(yǔ)句。

四、解釋器模式的UML類圖

UML類圖：

角色介紹：

AbstractExpression：抽象表達(dá)式，聲明一個(gè)抽象的解釋操作父類，并定義一個(gè)抽象的 interpret() 解釋方法，其具體的實(shí)現(xiàn)在各個(gè)具體的子類解釋器中完成。

TerminalExpression：終結(jié)符表達(dá)式，實(shí)現(xiàn)了抽象表達(dá)式角色所要求的接口，主要是一個(gè)interpret()方法；文法中的每一個(gè)終結(jié)符都有一個(gè)具體終結(jié)表達(dá)式與之相對(duì)應(yīng)。比如有一個(gè)簡(jiǎn)單的公式R=R1+R2，在里面R1和R2就是終結(jié)符，對(duì)應(yīng)的解析R1和R2的解釋器就是終結(jié)符表達(dá)式。

NonterminalExpression：非終結(jié)符表達(dá)式，文法中的每一條規(guī)則都需要一個(gè)具體的非終結(jié)符表達(dá)式，非終結(jié)符表達(dá)式一般是文法中的運(yùn)算符或者其他關(guān)鍵字，比如公式R=R1+R2中，“+”就是非終結(jié)符，解析“+”的解釋器就是一個(gè)非終結(jié)符表達(dá)式。

Context：上下文環(huán)境類，這個(gè)角色的任務(wù)一般是用來(lái)存放文法中各個(gè)終結(jié)符所對(duì)應(yīng)的具體值，比如R=R1+R2，我們給R1賦值100，給R2賦值200。這些信息需要存放到環(huán)境角色中，很多情況下我們使用Map來(lái)充當(dāng)環(huán)境角色就足夠了。

Client：客戶類，解析表達(dá)式，構(gòu)建抽象語(yǔ)法樹(shù)，執(zhí)行具體的解釋操作等。

通用代碼如下：

/**
 * 抽象表達(dá)式
 */
public abstract class AbstractExpression {
  /**
   * 抽象的解析方法
   * @param context 上下文環(huán)境對(duì)象
   */
  public abstract void interpret(Context context);
}
/**
 * 終結(jié)符表達(dá)式
 */
public class TerminalExpression extends AbstractExpression{
  @Override
  public void interpret(Context context) {
    //實(shí)現(xiàn)文法中與終結(jié)符有關(guān)的解釋操作
  }
}
/**
 * 非終結(jié)符表達(dá)式
 */
public class NonterminalExpression extends AbstractExpression{
  @Override
  public void interpret(Context context) {
    //實(shí)現(xiàn)文法中與非終結(jié)符有關(guān)的解釋操作
  }
}
/**
 * 上下文環(huán)境類
 */
public class Context {
}
/**
 * 客戶類
 */
public class Client {
  public static void main(String[] args) {
    //根據(jù)文法對(duì)特定句子構(gòu)建抽象語(yǔ)法樹(shù)后解釋
  }
}

五、簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)

我們使用解釋器模式對(duì)“m+n+p”這個(gè)表達(dá)式進(jìn)行解釋，那么代表數(shù)字的m、n和p就可以看成終結(jié)符號(hào)，而“+”這個(gè)運(yùn)算符號(hào)可以當(dāng)做非終結(jié)符號(hào)。

抽象的算數(shù)運(yùn)算解釋器：

public abstract class ArithemticExpression {
  /**
   * 抽象的解析方法
   * 具體的解析邏輯由具體的子類實(shí)現(xiàn)
   *
   * @return 解析得到具體的值
   */
  public abstract int interpreter();
}

數(shù)字解釋器：

public class NumExpression extends ArithemticExpression{
  private int num;
  public NumExpression(int num){
    this.num = num;
  }
  @Override
  public int interpreter() {
    return num;
  }
}

運(yùn)算符號(hào)解釋器：

public abstract class OperatorExpression extends ArithemticExpression{
  protected ArithemticExpression exp1, exp2;
  public OperatorExpression(ArithemticExpression exp1, ArithemticExpression exp2){
    this.exp1 = exp1;
    this.exp2 = exp2;
  }
}

具體的加法運(yùn)算符解釋器：

public class AdditionExpression extends OperatorExpression{
  public AdditionExpression(ArithemticExpression exp1,
      ArithemticExpression exp2) {
    super(exp1, exp2);
  }
  @Override
  public int interpreter() {
    return exp1.interpreter() + exp2.interpreter();
  }
}

處理解釋器：

public class Calculator {
  //聲明一個(gè)Stack棧儲(chǔ)存并操作所有相關(guān)的解釋器
  private Stack mExpStack = new Stack();
  public Calculator(String expression){
    //聲明兩個(gè)ArithemticExpression類型的臨時(shí)變量，儲(chǔ)存運(yùn)算符左右兩邊的數(shù)字解釋器
    ArithemticExpression exp1,exp2;
    //根據(jù)空格分割表達(dá)式字符串(比如1 + 2 + 3 + 4)
    String[] elements = expression.split(" ");
    /*
     * 遍歷表達(dá)式元素?cái)?shù)組
     */
    for(int i = 0; i < elements.length; i++){
      /*
       * 判斷運(yùn)算符號(hào)
       */
      switch (elements[i].charAt(0)) {
      case '+':
        //如果是加號(hào)，則將棧中的解釋器彈出作為運(yùn)算符號(hào)左邊的解釋器
        exp1 = mExpStack.pop();
        //同時(shí)將運(yùn)算符號(hào)數(shù)組下標(biāo)的下一個(gè)元素構(gòu)造為一個(gè)數(shù)字解釋器
        exp2 = new NumExpression(Integer.parseInt(elements[++i]));
        //通過(guò)上面的兩個(gè)數(shù)字解釋器構(gòu)造加法運(yùn)算解釋器
        mExpStack.push(new AdditionExpression(exp1, exp2));
        break;
      default:
        /*
         * 如果為數(shù)字，直接構(gòu)造數(shù)字解釋器并壓入棧
         */
        mExpStack.push(new NumExpression(Integer.valueOf(elements[i])));
        break;
      }
    }
  }
  /**
   * 計(jì)算結(jié)果
   *
   * @return 最終的計(jì)算結(jié)果
   */
  public int calculate(){
    return mExpStack.pop().interpreter();
  }
}

調(diào)用：

public class Client {
  public static void main(String[] args) {
    Calculator c = new Calculator("22 + 553 + 83 + 5");
    System.out.println("計(jì)算結(jié)果："+c.calculate());
  }
}

結(jié)果：

計(jì)算結(jié)果：663

如果相加如減法的操作，在Calculator中加入相應(yīng)判斷即可：

public class SubtractionExpression extends OperatorExpression{
  public SubtractionExpression(ArithemticExpression exp1,
      ArithemticExpression exp2) {
    super(exp1, exp2);
  }
  @Override
  public int interpreter() {
    return exp1.interpreter() - exp2.interpreter();
  }
}

Calculator中加入：

case '-':
  exp1 = mExpStack.pop();
  exp2 = new NumExpression(Integer.parseInt(elements[++i]));
  mExpStack.push(new SubtractionExpression(exp1, exp2));
  break;

從上面可以看出解釋器模式很靈活，他將復(fù)雜問(wèn)題可以簡(jiǎn)單化、模塊化、分離實(shí)現(xiàn)、解釋執(zhí)行。

六、Android源碼中解釋器模式

1、PackageParser

PackageParser是對(duì)AndroidManifest.xml配置文件進(jìn)行讀取的，具體原理參考：解析AndroidManifest原理

七、總結(jié)

優(yōu)點(diǎn)：

最大的優(yōu)點(diǎn)使其靈活的擴(kuò)展性，當(dāng)我們想對(duì)文法規(guī)則進(jìn)行擴(kuò)展延伸時(shí)，只需要增加相應(yīng)的非終結(jié)符解釋器，并在構(gòu)建抽象語(yǔ)法樹(shù)時(shí)，使用到新增的解釋器對(duì)象進(jìn)行具體的解釋即可，非常方便。

缺點(diǎn)：

每個(gè)語(yǔ)法都要產(chǎn)生一個(gè)非終結(jié)符表達(dá)式，語(yǔ)法規(guī)則比較復(fù)雜時(shí)，就可能產(chǎn)生大量的類文件，為維護(hù)帶來(lái)了非常多的麻煩。

解釋器模式由于使用了大量的循環(huán)和遞歸，效率是個(gè)問(wèn)題，特別是用于解析復(fù)雜、冗長(zhǎng)的語(yǔ)法時(shí)，效率是難以忍受的。

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