14. 인터프리터(Interpreter) 패턴

인터프리터(Interpreter) 패턴 : 행위패턴

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문법규칙을 클래스로 표현한 구조, 일련의 규칙으로 정의된 문법적 언어를 해석하는 패턴

해석자 패턴이라고도 불린다. 반복되는 문제 패턴을 언어 또는 문법으로 정의한다.

자바소스 코드를 JVM이 이해할 수 있도록 바이트 코드로 바꿔주는 자바 컴파일러와 정규 표현식이 대표적인 예시이다.

Context : Expression에서 사용하는 공통된 정보가 담겨있다. 문장을 저장하고 관리하는 클래스

Expression: 표현하는 문법을 나타낸다. Context가 들어 있는 것을 볼 수 있다.

TerminalExpression: 종료되는 Expression

NonTerminalExpression: Expression들을 재귀적으로 참조하고 있는 Expression, 문장의 비종료를 나타내는 해석자 클래스 구현체

 

인터프리터 패턴의 장단점

장점

• 스크립트 언어 및 프로그래밍 언어에서 모두 사용이 가능하며, 문법을 클래스로 표현해서 쉽게 언어를 구현할 수 있다.
• 문법의 추가 및 수정, 구현이 쉬워진다.

단점

• 여느 패턴이 그렇듯 문법 규칙의 개수가 많아지면 아주 복잡해진다는 단점이 있다.
• 복잡한 문법의 경우 관리 및 유지가 어렵다.

 

인터프리터 패턴의 예시

Expression

public interface Expression {
    String interpret(InterpreterContext ic);
}

AddExpression

public class AddExpression implements Expression{
    private int a;
    private int b;

    public AddExpression(int a, int b) {
        this.a = a;
        this.b = b;
    }

    @Override
    public String interpret(InterpreterContext ic) {
        return ic.getAdd(a, b);
    }
}

SubExpression

public class SubExpression implements Expression{
    private int a;
    private int b;

    public SubExpression(int a, int b) {
        this.a = a;
        this.b = b;
    }
    @Override
    public String interpret(InterpreterContext ic) {
        return ic.getSub(a, b);
    }
}

IntToBinaryExpression

public class IntToBinaryExpression implements Expression {

    private int i;

    public IntToBinaryExpression(int i) {
        this.i = i;
    }

    @Override
    public String interpret(InterpreterContext ic) {
        return ic.getBinaryFormat(i);
    }
}

IntToHexExpression

public class IntToHexExpression implements Expression {
    private int i;

    public IntToHexExpression(int i) {
        this.i = i;
    }

    @Override
    public String interpret(InterpreterContext ic) {
        return ic.getHexadecimalFormat(i);
    }
}

InterpreterContext

public class InterpreterContext {
    public String getBinaryFormat(int i) {
        return Integer.toBinaryString(i);
    }
    public String getHexadecimalFormat(int i) {
        return Integer.toHexString(i);
    }

    public String getAdd(int a, int b){
        return String.format("%d",a+b);
    }

    public String getSub(int a, int b){
        return String.format("%d",a-b);
    }
}

Clinet

System.out.println("-".repeat(20) + "인터프리터 패턴 easy 테스트" + "-".repeat(20));
        String str1 = "28 의 2진수 ";
        String str2 = "28 의 16진수 ";
        String str3 = "ADD 3 5 ";
        String str4 = "SUB 5 3 ";

        InterpreterClient T = new InterpreterClient();
        System.out.println(str1+"= "+T.interpret(str1));
        System.out.println(str2+"= "+T.interpret(str2));
        System.out.println(str3+"= "+T.interpret(str3));
        System.out.println(str4+"= "+T.interpret(str4));

public String interpret(String str) {
        InterpreterContext ic = new InterpreterContext();
        Expression exp = null;
        String[] arr = str.split(" ");
        if(str.contains("16진수")) {
            exp = new IntToHexExpression(Integer.parseInt(arr[0]));
        } else if(str.contains("2진수")) {
            exp = new IntToBinaryExpression(Integer.parseInt(arr[0]));
        } else if(str.contains("ADD")){
            exp = new AddExpression(Integer.parseInt(arr[1]), Integer.parseInt(arr[2]));
        } else if(str.contains("SUB")){
            exp = new SubExpression(Integer.parseInt(arr[1]), Integer.parseInt(arr[2]));
        }
        else return str;

        return exp.interpret(ic);
    }

공부했던 디자인 패턴 중에서 제일 난해하게 받아들인 디자인 패턴이었다.

내가 이해한 식으로 표현을 해보자면, NonTerminalExpression에서 해석해야 될 정보를 계층적으로 쌓아가며 문장을 해석하고, TerminalExpression에서 스트림의 최종 연산자처럼 문장의 끝을 알려주는 역할(?)을 하며, Context에서 서비스 로직처럼 실질적으로 정보를 처리한다고 이해했다.

이걸 실무에 어떻게 적용할지는 직접 실무 소스를 접해봐야 알 것 같다.

 

Reference

https://donghyeon.dev/design%20pattern/2020/05/29/Interpreter-%ED%8C%A8%ED%84%B4/