行為型設計模式：Interpreter（解釋器）模式完整指南

1. 意圖

給定一個語言，定義其文法表示，並定義一個解釋器，使用該表示解釋語言中的句子。

2. 適用性

• 有簡單文法需解釋執行，且句子可表示為抽象語法樹（AST）。
• 文法簡單：復雜文法類層次龐大難管理，建議用語法分析器生成器。
• 效率非關鍵：最高效解釋器通常將 AST 轉換為其他形式（如狀態機）。

3. 結構角色

4. 代碼示例：簡易加減法解釋器（Java）

// 抽象表達式
interface Expression {
    int interpret(Context ctx);
}

// 終結符：變量/常數
class NumberExpression implements Expression {
    private int value;
    public NumberExpression(int v) { value = v; }
    public int interpret(Context ctx) { return value; }
}

// 非終結符：加法
class PlusExpression implements Expression {
    private Expression left, right;
    public PlusExpression(Expression l, Expression r) { left = l; right = r; }
    public int interpret(Context ctx) { return left.interpret(ctx) + right.interpret(ctx); }
}

// 非終結符：減法
class MinusExpression implements Expression {
    private Expression left, right;
    public MinusExpression(Expression l, Expression r) { left = l; right = r; }
    public int interpret(Context ctx) { return left.interpret(ctx) - right.interpret(ctx); }
}

// 上下文（本例簡單，無狀態）
class Context {}

// 構建 AST: 9 + 2 - 8
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Expression expr = new MinusExpression(
            new PlusExpression(new NumberExpression(9), new NumberExpression(2)),
            new NumberExpression(8)
        );
        System.out.println(expr.interpret(new Context()));  // 輸出 3
    }
}

5. 相關模式

• Composite：AST 本質是組合模式。
• Flyweight：共享終結符節點（如變量名）。
• Iterator：遍歷 AST 結構。
• Visitor：在單獨類中維護節點行為（如類型檢查、代碼生成）。

6. 實戰場景

1. 正則表達式引擎：文法 → NFA/DFA → 匹配。
2. SQL 解析器：WHERE 子句條件表達式解釋。
3. 配置文件解析：簡易腳本語言（如 Nginx 配置、遊戲腳本）。
4. 數學表達式計算器：四則運算、函數調用。

7. 優缺點