解釋器模式在Java自定義解析器中的實踐

解釋器模式（Interpreter Pattern）是一種行為設計模式，它提供了一種評估語言的語法或表達式的方式，并能夠解釋這種語言以執行相應的操作。在Java中，自定義解析器的實踐通常涉及以下步驟：

1. 定義語言語法：首先，你需要定義你要解析的語言的語法。這通常通過正則表達式、抽象語法樹（AST）或其他形式來表示。
2. 創建解釋器類：接下來，你需要創建一個解釋器類，該類將包含解析和執行語言語法的方法。這個類通常會實現一個解釋器接口或繼承自一個抽象解釋器類。
3. 實現解析方法：在解釋器類中，你需要實現一個或多個解析方法，這些方法將負責將輸入的文本解析成語言語法中的相應結構（如表達式、語句等）。這些方法通常會使用正則表達式、字符串操作或遞歸下降解析等技術來實現。
4. 實現執行方法：除了解析方法外，你還需要實現執行方法，這些方法將負責執行解析后的語言結構。例如，如果你解析的是算術表達式，那么執行方法將計算表達式的值。
5. 處理錯誤和異常：在解析和執行過程中，你可能會遇到各種錯誤和異常情況，如語法錯誤、類型錯誤等。你需要在解釋器類中處理這些錯誤和異常，并向用戶提供有用的錯誤信息。
6. 測試和調試：最后，你需要對自定義解釋器進行充分的測試和調試，確保其能夠正確地解析和執行語言語法，并處理各種錯誤和異常情況。

下面是一個簡單的Java自定義解析器的示例，該解析器用于解析和計算簡單的算術表達式：

import java.util.Stack;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class Interpreter {
    private Stack<Double> stack = new Stack<>();

    public double parse(String expression) {
        Pattern pattern = Pattern.compile("([-+]?[0-9]*\\.?[0-9]+)([+\-*/])([-+]?[0-9]*\\.?[0-9]+)");
        Matcher matcher = pattern.matcher(expression);

        while (matcher.find()) {
            double num1 = Double.parseDouble(matcher.group(1));
            char op = matcher.group(2).charAt(0);
            double num2 = Double.parseDouble(matcher.group(3));

            switch (op) {
                case '+':
                    stack.push(num1 + num2);
                    break;
                case '-':
                    stack.push(num1 - num2);
                    break;
                case '*':
                    stack.push(num1 * num2);
                    break;
                case '/':
                    if (num2 == 0) {
                        throw new ArithmeticException("Division by zero");
                    }
                    stack.push(num1 / num2);
                    break;
            }
        }

        return stack.pop();
    }

    public static void main(String[] args) {
        Interpreter interpreter = new Interpreter();
        try {
            System.out.println(interpreter.parse("3 + 5 * (2 - 4)")); // 輸出 -1.0
            System.out.println(interpreter.parse("10 / 2")); // 輸出 5.0
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.err.println(e.getMessage());
        }
    }
}

在這個示例中，我們定義了一個簡單的算術表達式語法，并使用正則表達式來解析表達式。我們還實現了一個parse方法，該方法將輸入的表達式解析成數字和運算符，并使用一個棧來計算表達式的值。最后，我們在main方法中測試了自定義解釋器的功能。