本文翻译自：https://www.journaldev.com/1635/interpreter-design-pattern-java

Interpreter Design Pattern

• 解释器模式最好的例子就是Java编译器，它通过JVM将源码编译成字节码文件，谷歌翻译也是一个很好的例子，将我们输入的语言翻译成另一种我们能理解的语言；

Interpreter Pattern Example

• 为了实现解释器模式，我们需要创建一个能够做解释工作的引擎——解释器上下文引擎（Interpreter context engine）；

• 然后我们需要创建可以实现解释器上下文（interpreter context）的表达式，这个表达式是多样的，因为输入的形式可能是多样的；

• 最后我们需要创建一个解释器客户端（interpreter client ），它能够决定用何种表达式将用户的输入转换成输出；

• 让我们用一个小例子来理解一下，假如用户使用两种形式输入，一种是：二进制模式数字（<Number> in Binary），另一种是十六进制模式数字（“<Number> in Hexadecimal），然后我们的解释器客户端（interpreter client）对其进行翻译；

• 我们的第一步将会创建一个InterpreterContext 的类，这个类将完成实际的解释工作：

public class InterpreterContext {
    //二进制模式转字符串
     public String getBinaryFormat(int i){
        return Integer.toBinaryString(i);
    }
    //十六进制模式转字符串
    public String getHexadecimalFormat(int i){
        return Integer.toHexString(i);
    }
}

• 然后我们需要创建一个表达式，它引入了我们创建的InterpreterContext ；

public interface Expression {

    String interpret(InterpreterContext ic);
}

• 然后再实现两个Expression 的子类，一个是使用二进制模式将数值转换为字符串，

public class IntToBinaryExpression implements Expression {

    private int i;
    
    public IntToBinaryExpression(int c){
        this.i=c;
    }
    @Override
    public String interpret(InterpreterContext ic) {
        return ic.getBinaryFormat(this.i);
    }

}

• 另一个是使用十六进制模式将数值转换为字符串

package com.journaldev.design.interpreter;

public class IntToHexExpression implements Expression {

    private int i;
    
    public IntToHexExpression(int c){
        this.i=c;
    }
    
    @Override
    public String interpret(InterpreterContext ic) {
        return ic.getHexadecimalFormat(i);
    }

}

• 现在可以创建解释器客户端了，它将使用逻辑运算解析用户的输入，将其传递给正确的表达式，然后输出给用户。

public class InterpreterClient {

    public InterpreterContext ic;
    
    public InterpreterClient(InterpreterContext i){
        this.ic=i;
    }
    
    public String interpret(String str){
        Expression exp = null;
        //create rules for expressions
        if(str.contains("Hexadecimal")){
            exp=new IntToHexExpression(Integer.parseInt(str.substring(0,str.indexOf(" "))));
        }else if(str.contains("Binary")){
            exp=new IntToBinaryExpression(Integer.parseInt(str.substring(0,str.indexOf(" "))));
        }else return str;
        
        return exp.interpret(ic);
    }
    
    public static void main(String args[]){
        String str1 = "28 in Binary";
        String str2 = "28 in Hexadecimal";
        
        InterpreterClient ec = new InterpreterClient(new InterpreterContext());
        System.out.println(str1+"= "+ec.interpret(str1));
        System.out.println(str2+"= "+ec.interpret(str2));

    }
}

• 可以想象，相同的数字输入，但是如果使用不同的进制编译，将会得到不同的结果：

28 in Binary= 11100
28 in Hexadecimal= 1c

Interpreter Design Pattern Example Class Diagram（UML模型）

image.png

Important Points about Interpreter pattern

• 解释器模式能够用于创建语法树；
• 解释器模式需要许多错误案例以及表达式去检验，并且其复杂度会随着语法的复杂变得越来越难以维护；
• java.util.Pattern and java.text.Format 是JDK中最好的实践；