解释器模式（Interpreter Pattern）

解释器模式（Interpreter Pattern）是一种行为设计模式，它定义了一种语言的文法表示，并提供一个解释器来解释该语言中的句子。这种模式常被用于创建一个自定义的语言或表达式解析器，以实现对特定领域语言（DSL）的解释和执行。下面从多个方面详细介绍解释器模式。

模式结构与角色

解释器模式主要包含以下几个角色：

抽象表达式（Abstract Expression）：定义了抽象的解释操作，所有具体表达式都要实现这个接口。通常包含一个 interpret() 方法，用于对上下文进行解释。
终结符表达式（Terminal Expression）：实现了抽象表达式接口，是文法中的终结符，不能再分解为更小的元素。它代表了语言中的基本元素，如变量、常量等。
非终结符表达式（Non - Terminal Expression）：同样实现了抽象表达式接口，它是文法中的非终结符，由多个终结符或非终结符组成。非终结符表达式通常会递归调用其他表达式的解释方法。
上下文（Context）：包含了解释器需要的全局信息，为解释器提供数据和环境。
客户端（Client）：构建表示该语言中特定句子的抽象语法树，然后调用解释器的解释方法来解释句子。

代码示例

以下是一个简单的解释器模式示例，用于解释简单的加减法表达式：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

// 抽象表达式
interface Expression {
    int interpret(Map<String, Integer> context);
}

// 终结符表达式：变量
class VariableExpression implements Expression {
    private String variableName;

    public VariableExpression(String variableName) {
        this.variableName = variableName;
    }

    @Override
    public int interpret(Map<String, Integer> context) {
        return context.getOrDefault(variableName, 0);
    }
}

// 非终结符表达式：加法表达式
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(Map<String, Integer> context) {
        return left.interpret(context) + right.interpret(context);
    }
}

// 非终结符表达式：减法表达式
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(Map<String, Integer> context) {
        return left.interpret(context) - right.interpret(context);
    }
}

// 客户端代码
public class InterpreterPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 上下文
        Map<String, Integer> context = new HashMap<>();
        context.put("a", 5);
        context.put("b", 3);

        // 构建抽象语法树
        Expression expression = new SubtractExpression(
                new AddExpression(
                        new VariableExpression("a"),
                        new VariableExpression("b")
                ),
                new VariableExpression("b")
        );

        // 解释表达式
        int result = expression.interpret(context);
        System.out.println("表达式结果: " + result);
    }
}

代码解释

抽象表达式 Expression：定义了 interpret() 方法，用于对上下文进行解释并返回结果。
终结符表达式 VariableExpression：表示变量，从上下文中获取变量的值。
非终结符表达式 AddExpression 和 SubtractExpression：分别表示加法和减法运算，它们递归调用子表达式的 interpret() 方法来计算结果。
上下文 context：使用 HashMap 存储变量及其对应的值，为解释器提供数据。
客户端代码：构建了一个简单的加减法表达式的抽象语法树，然后调用表达式的 interpret() 方法进行解释并输出结果。