前言
Android的设计模式系列文章介绍，欢迎关注，持续更新中：
1.定义
给定一门语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，该解释器使用该表示来解释语言中的句子。
2.介绍
解释器模式属于行为型模式。
解释器模式提供了一种解释语言的语法或表达式的方式。
解释器模式实际开发中很少用到。
3.UML类图
解释器模式UML类图.jpg
角色说明：
AbstractExpression(抽象表达式)：定义一个抽象的解释方法，其具体的实现在各个具体的子类解释器中完成。
TerminalExpression(终结符表达式)：实现对文法中与终结符有关的解释操作。
NonterminalExpression(非终结符表达式)：实现对文法中的非终结符有关的解释操作。
Context(环境角色)：包含解释器之外的全部信息。
Client(客户端角色)：解析表达式，构建抽象语法树，执行具体的解释操作等。
4.实现
以加减法的实现为例，我们实现下面表达式的解释并输出结果，为了方便解释，在表达式中介加了空格方便处理。
a = 1024
b = 512
a + b
a - b
4.1 创建抽象表达式
public abstract class ArithmeticExpression {//抽象算术表达式
public abstract Object interpret(Context context);//抽象解释方法
}
4.2 终结符表达式
从上面的表达式可以看出，终结符有两种，一种是数字，另外一种是变量。
//数字表达式，用来解释数字
public class NumExpression extends ArithmeticExpression {
private String strNum;
public NumExpression(String strNum) {
this.strNum = strNum;
}
@Override
public Integer interpret(Context context) {//解释数字
return Integer.parseInt(strNum);
}
}
//变量表达式，用来解释变量
class VarExpression extends ArithmeticExpression {
private String var;
public VarExpression(String var) {
this.var = var;
}
@Override
public String interpret(Context context) {//解释变量
return var;
}
}
4.3 创建非终结符表达式
上面的表达式有三种非终结符，分别是+号、-号和=号。
//加法表达式，用来解释加法,如a+b
public class AddExpression extends ArithmeticExpression {
private ArithmeticExpression left, right;//加号左右两边的内容
public AddExpression(ArithmeticExpression left, ArithmeticExpression right) {
this.left = left;
this.right = right;
}
@Override
public Integer interpret(Context context) {//解释加法表达式的结果，即算出left+right的结果
return context.get((String) left.interpret(context)) + context.get((String) right.interpret(context));
}
}
//减法表达式，用来解释减法,如a-b
public class SubExpression extends ArithmeticExpression {
private ArithmeticExpression left, right;//减号左右两边的内容
public SubExpression(ArithmeticExpression left, ArithmeticExpression right) {
this.left = left;
this.right = right;
}
@Override
public Integer interpret(Context context) {//解释减法表达式的结果，即算出left-right的结果
return context.get((String) left.interpret(context)) - context.get((String) right.interpret(context));
}
}
//等号表达式，用来解释变量赋值，如a=1024
public class EqualExpression extends ArithmeticExpression {
private ArithmeticExpression left, right;//等号左右两边的内容
public EqualExpression(ArithmeticExpression left, ArithmeticExpression right) {
this.left = left;
this.right = right;
}
@Override
public Object interpret(Context context) {//解释等号表达式的结果，并将结果保存到context，变量名为key,值为value
context.put((String) left.interpret(context), (int) right.interpret(context));
return null;
}
}
4.4 创建环境角色
创建环境主要包含解释器之外的全部信息，这里用来保存变量以及其值。
public class Context {
Map mMap = new HashMap<>();//使用HashMap来保存结果
public void put(String key, int value) {
mMap.put(key, value);
}
public int get(String key) {
return (int) mMap.get(key);
}
}
4.5 创建客户端角色：
客户端角色主要负责解析表达式，构建抽象语法树，执行具体的解释操作等。
public class Calculator {//计算器类
Context mContext = new Context();
private ArithmeticExpression mExpression;
public void read(String expression) {//读取表达式
String[] split = expression.split(" ");//表达式以空格隔开，方便拆分
switch (split[1]) {//根据不同符号去执行具体的解析操作
case "=":
new EqualExpression(new VarExpression(split[0]), new NumExpression(split[2])).interpret(mContext);
break;
case "+":
mExpression = new AddExpression(new VarExpression(split[0]), new VarExpression(split[2]));
break;
case "-":
mExpression = new SubExpression(new VarExpression(split[0]), new VarExpression(split[2]));
break;
}
}
public int calculate() {//计算结果
return (int) mExpression.interpret(mContext);
}
}
4.6 客户端测试：
public void test() {
Calculator calculator = new Calculator();
calculator.read("a = 1024");//读取表达式
calculator.read("b = 512");
System.out.println("a = 1024");
System.out.println("b = 512");
calculator.read("a + b");
System.out.println("a + b = " + calculator.calculate());//计算结果
calculator.read("a - b");
System.out.println("a - b = " + calculator.calculate());
}
输出结果：
a = 1024
b = 512
a + b = 1536
a - b = 512
5. 应用场景
简单的语法需要解释时，如解释一个sql语句。
一些重复发生的问题，比如加减乘除四则运算，但是公式每次都不同，有时是a+b-cd，有时是ab+c-d等，公式千变万化，但是都是由加减乘除四个非终结符来连接的，这时我们就可以使用解释器模式。
6. 优点
灵活的扩展性，想扩展语法规则时只需新增新的解释器就可以了。如上面的例子中，想增加乘除法，只想增加相应的解释类，并增加相应的表达式解释操作即可。
7. 缺点
每一个文法都至少对应一个解释器，会产生大量的类，难于维护。
解释器模式由于大量使用循环和递归，需要考虑效率的问题，而且调试也不方便。
对于复杂的文法，构建其抽象语法树会显得异常繁琐。
所以不推荐在重要的模块中使用解释器模式，维护困难。
8. Android中的源码分析
对于AndroidManifest.xml这个文件，我们是相当熟悉。实际上AndroidManifest.xml是由PackageManagerService使用了PackageParser这个类来解释的，这里面就用到了解释器模式。对于AndroidManifest.xml中的每一个标签，都有对应的类去保存相应的信息。
8.1 PackageParser的parseBaseApkCommon方法
基于Android 27的源码，不同版本的源码方法名可能不一样。
private Package parseBaseApkCommon(Package pkg, Set acceptedTags, Resources res,
XmlResourceParser parser, int flags, String[] outError)
throws XmlPullParserException, IOException {
//其他代码略
if (tagName.equals(TAG_APPLICATION)) {
//其他代码略
if (!parseBaseApplication(pkg, res, parser, flags, outError)) {//解释application标签
return null;
}
} else if (tagName.equals(TAG_OVERLAY)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_KEY_SETS)) {
if (!parseKeySets(pkg, res, parser, outError)) {
return null;
}
} else if (tagName.equals(TAG_PERMISSION_GROUP)) {
if (!parsePermissionGroup(pkg, flags, res, parser, outError)) {
return null;
}
} else if (tagName.equals(TAG_PERMISSION)) {
if (!parsePermission(pkg, res, parser, outError)) {
return null;
}
} else if (tagName.equals(TAG_PERMISSION_TREE)) {
if (!parsePermissionTree(pkg, res, parser, outError)) {
return null;
}
} else if (tagName.equals(TAG_USES_PERMISSION)) {
if (!parseUsesPermission(pkg, res, parser)) {
return null;
}
} else if (tagName.equals(TAG_USES_PERMISSION_SDK_M)
|| tagName.equals(TAG_USES_PERMISSION_SDK_23)) {
if (!parseUsesPermission(pkg, res, parser)) {
return null;
}
} else if (tagName.equals(TAG_USES_CONFIGURATION)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_USES_FEATURE)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_FEATURE_GROUP)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_USES_SDK)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_SUPPORT_SCREENS)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_PROTECTED_BROADCAST)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_INSTRUMENTATION)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_ORIGINAL_PACKAGE)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_ADOPT_PERMISSIONS)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_USES_GL_TEXTURE)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_COMPATIBLE_SCREENS)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_SUPPORTS_INPUT)) {//
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_EAT_COMMENT)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_PACKAGE)) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals(TAG_RESTRICT_UPDATE)) {
//其他代码略
} else if (RIGID_PARSER) {
//其他代码略
} else {
//其他代码略
}
}
从上面代码可以看到，就是对各个标签的内容进行解释。我们再来看看parseBaseApplication这个方法，这个是对Application进行解释。
8.2 parseBaseApplication方法
private boolean parseBaseApplication(Package owner, Resources res,
XmlResourceParser parser, int flags, String[] outError)
throws XmlPullParserException, IOException {
//其他代码略
String tagName = parser.getName();
if (tagName.equals("activity")) {//解释activity
Activity a = parseActivity(owner, res, parser, flags, outError, cachedArgs, false,
owner.baseHardwareAccelerated);
//其他代码略
} else if (tagName.equals("receiver")) {//解释receiver
Activity a = parseActivity(owner, res, parser, flags, outError, cachedArgs,
true, false);
//其他代码略
} else if (tagName.equals("service")) {//解释service
Service s = parseService(owner, res, parser, flags, outError, cachedArgs);
//其他代码略
} else if (tagName.equals("provider")) {//解释provider
Provider p = parseProvider(owner, res, parser, flags, outError, cachedArgs);
//其他代码略
} else if (tagName.equals("activity-alias")) {
Activity a = parseActivityAlias(owner, res, parser, flags, outError, cachedArgs);
//其他代码略
} else if (parser.getName().equals("meta-data")) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals("static-library")) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals("library")) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals("uses-static-library")) {
if (!parseUsesStaticLibrary(owner, res, parser, outError)) {
return false;
}
} else if (tagName.equals("uses-library")) {
//其他代码略
} else if (tagName.equals("uses-package")) {
//其他代码略
} else {
//其他代码略
}
//其他代码略
return true;
}
可以看到，上面有对activity、receiver、service等标签的解释，activity的具体解释在parseActivity这个方法里面，有兴趣的可以自行去看下，这里就不细说了，同时可以看到receiver也是在parseActivity这个方法中解释。
