概要

Interpreter Patternは、特定の文法や言語を解釈・評価するアルゴリズムを表現する際に役立ちます。

簡潔なコードで柔軟性と拡張性が向上し、言語の規則を変更しやすくなるのがInterpreter Patternの大きな利点です。

今回示すプログラムの設計

具体的なシナリオとして、電卓アプリケーションを考えます。

ユーザーが入力した数式を解釈し、計算結果を返すプログラムを設計します。

クラス図

クラス名	役割
Expression	抽象式クラス。すべての式クラスの基底となる。
TerminalExpression	数値リテラルを表すクラス。
NonTerminalExpression	二項演算を表すクラス。
Context	解釈のための情報を提供するクラス。
CalculatorContext	電卓アプリケーションの文脈を表すクラス。

サンプルコード

abstract class Expression {
    abstract interpret(context: Context): number;
}

class TerminalExpression extends Expression {
    private value: number;

    constructor(value: number) {
        super();
        this.value = value;
    }

    interpret(context: Context): number {
        // 必要に応じてcontextの値を使う
        return this.value;
    }
}

class NonTerminalExpression extends Expression {
    private left: Expression;
    private right: Expression;
    private operation: string;

    constructor(left: Expression, right: Expression, operation: string) {
        super();
        this.left = left;
        this.right = right;
        this.operation = operation;
    }

    interpret(context: Context): number {
        switch (this.operation) {
            case '+':
                return this.left.interpret(context) + this.right.interpret(context);
            case '-':
                return this.left.interpret(context) - this.right.interpret(context);
            case '*':
                return this.left.interpret(context) * this.right.interpret(context);
            case '/':
                return this.left.interpret(context) / this.right.interpret(context);
            default:
                throw new Error('Invalid operation');
        }
    }
}

Interpreter Patternの特徴として、処理の文脈（Context）を扱うことが挙げられます。

今回の例は単純な四則演算なので特に必要ないのですが、Context内に具体的なより複雑な処理を持たせることで、より柔軟な設計が可能になります🖐️

abstract class Context {}

class CalculatorContext extends Context {}

実際に使ってみましょう🖐️

以下のような式を解釈するプログラムを実装します。

(5 + 4) * 3 / 2

const context = new CalculatorContext();
const expression = new NonTerminalExpression(
    new NonTerminalExpression(new TerminalExpression(5), new TerminalExpression(4), '+'),
    new TerminalExpression(3),
    '*'
);
const result = expression.interpret(context) / 2;
console.log(result); // 13.5