解释器模式（Interpreter Pattern） 是行为型设计模式之一，通常用于处理“语言”类问题，比如计算器、编程语言的解析等。它的核心思想是通过建立一个解释器，解析并解释由语法规则描述的语言，通常以**抽象语法树（AST）**的形式进行表示。
🧠 一句话定义
解释器模式定义了一种语言的文法表示，并提供一个解释器，用来解释这些文法在具体上下文中的含义。
🎯 为什么需要解释器模式？
- 简化语言表达式：它可以将一个复杂的表达式转化为更简单的形式进行解析与计算。
- 增加可扩展性：当要支持新的表达式语法或新的操作时，不需要修改现有的代码，只需要扩展解析器。
- 规则封装：语言的语法规则可以通过类的组合进行表示和扩展，便于维护和修改。
✅ 优点 vs ❌ 缺点
| ✅ 优点 | ❌ 缺点 |
|---|---|
| 支持新的语言结构扩展 | 规则复杂时，解释器结构也会变得复杂 |
| 语法解析和行为解耦 | 解释器类及递归结构的实现可能较难 |
| 符合开放-封闭原则（扩展方便） | 对于复杂语言，解析会变得低效 |
🐍 Python 示例：简单计算器（数字和加减法）
我们通过一个简单的例子，来展示解释器模式的工作原理 —— 实现一个支持加法和减法的计算器。
🎯 1️⃣ 抽象表达式类（Expression）
from abc import ABC, abstractmethodclass Expression(ABC):@abstractmethoddef interpret(self):pass
🎯 2️⃣ 具体表达式类（数字和加法）
class NumberExpression(Expression):def __init__(self, value: int):self.value = valuedef interpret(self):return self.value # 返回数字本身class AddExpression(Expression):def __init__(self, left: Expression, right: Expression):self.left = left # 左操作数self.right = right # 右操作数def interpret(self):return self.left.interpret() + self.right.interpret() # 执行加法操作class SubtractExpression(Expression):def __init__(self, left: Expression, right: Expression):self.left = leftself.right = rightdef interpret(self):return self.left.interpret() - self.right.interpret() # 执行减法操作
🎯 3️⃣ 客户端代码（创建语法树）
# 数字构造
num1 = NumberExpression(5)
num2 = NumberExpression(3)# 表达式构造（5 + 3）
add_expr = AddExpression(num1, num2)# 表达式构造（5 + 3 - 2）
subtract_expr = SubtractExpression(add_expr, NumberExpression(2))# 解释并计算表达式
result = subtract_expr.interpret() # (5 + 3) - 2 = 6
print(f"结果: {result}")
✅ 输出结果：
结果: 6
🧭 类图（Mermaid）
🧭 处理流程图（Mermaid）
🧠 应用场景总结
| 应用场景 | 示例 |
|---|---|
| 语言处理 | 计算器、编译器、解析器 |
| 条件判断 | 动态生成复杂的条件判断 |
| 数据转换 | 配置文件解析（XML/JSON） |
| 图形界面操作 | UI 控件解析和渲染 |
✅ 总结口诀
解释器模式：
✅ 语法 -> 规则 -> 解析
✅ 命令 -> 表达式 -> 计算
让你能够通过抽象表达式来逐步解析并执行语言规则。
是否希望我用更复杂的语法或者实际的业务场景（比如配置文件解析）来展示解释器模式的应用？我可以帮你继续拓展！
