Interpreter 패턴
문법적 규칙을 클래스화 하여, 일련의 규칙을 통해 언어/문법을 해석하는 패턴이다.
😊 사용되는 곳
SQL 문은 SELECT (어쩌구) FROM (저쩌구) WHERE (이러쿵저러쿵) 과 같이
특정 문법을 지키면 MYSQL에서 알아서 쿼리결과를 짠 하고 내줍니다.
덕분에 개발자들은 손쉽게 DB에서 결과를 얻게 됩니다.
이렇듯 간단한 문법적 규칙(대체로 문자열을 해석하는)을 클래스화해서 사용자가 원하는 답을 얻게 해주는 패턴이 Interpreter 패턴입니다.
주로 SQL 해석, shell 명령어 해석기 등에 사용하는 패턴입니다.
🤔 구현을 어떻게 할까 (구현 예시)
Interpreter 패턴으로 후위 표기법 을 구현해보겠습니다.
후위 표기법에서는 1+2 를 1 2 + 로 표현합니다.
(3 + 5) (4 + 2) => 3 5 + 4 2 +
우리가 "a b +" 를 요청해도, "w x z - +" 를 요청해도
문법 해석기가 알아서 해석해서 결과를 줄 수 있어야 합니다.
- 우리가 "w x z - +"라는 문장을 Evaluator라는 문법해석기에 넣을 겁니다.
- Evaluator는 문장을 해석해 저 문장대로 계산이 가능한 계산기를 출력해줍니다.
- 그 계산기에 사용자가 원하는대로 문자=10(w=10) 과 같이 입력을 넣어주면
- 우리는 답 37을 얻을 수 있습니다.
📜 코드로 살펴볼까요!
- 연산자들
- 연산자 interface
import java.util.Map;
//우리가 만들 연산자들
public interface Expression {
//어떻게 해석할지 구현
public int interpret(Map<String, Expression> variables);
}- Plus 연산자 구현
//Plus 연산자 구현
public class Plus implements Expression{
//+의 왼쪽에 올 표현(숫자일 수도 있고 이미 연산된 결과일 수 있음)
Expression leftOperand;
//+의 오른쪽에 올 표현
Expression rightOperand;
public Plus(Expression leftOperand, Expression rightOperand) {
this.leftOperand = leftOperand;
this.rightOperand = rightOperand;
}
@Override
public int interpret(Map variables) {
//왼쪽과 오른쪽의 결과를 더해서 반환
return leftOperand.interpret(variables)+rightOperand.interpret(variables);
}
}- Minus 연산자 구현
//Minus 연산자 구현
public class Minus implements Expression{
//-의 왼쪽에 올 표현(숫자일 수도 있고 이미 연산된 결과일 수 있음)
Expression leftOperand;
//-의 왼쪽에 올 표현(숫자일 수도 있고 이미 연산된 결과일 수 있음)
Expression rightOperand;
public Minus(Expression leftOperand, Expression rightOperand) {
this.leftOperand = leftOperand;
this.rightOperand = rightOperand;
}
@Override
public int interpret(Map variables) {
//왼쪽에서 오른쪽의 결과를 빼서 반환
return leftOperand.interpret(variables)-rightOperand.interpret(variables);
}
}- Variable(알파벳에 해당) 연산자 구현
public class Variable implements Expression{
private String alphabet;
public Variable(String alphabet) {
this.alphabet = alphabet;
}
@Override
public int interpret(Map<String, Expression> variables) {
// 사용자가 입력한 Map에 alphabet이 있으면 그 알파벳에 해당하는 숫자 반환
// 없으면 0 반환
if(variables.get(alphabet) == null)
return 0;
return variables.get(alphabet).interpret(variables);
}
}- Number(사용자가 입력한 숫자) 연산자 구현
public class Number implements Expression{
private int num;
public Number(int num) {
this.num = num;
}
@Override
public int interpret(Map variables) {
return num; //숫자를 반환
}
}- 문법에 따라 연산 제조
- Evaluator(해석기) 구현
- 후위 연산법은 스택을 통해 구현합니다.(참고 : 후위 표기법)
import java.util.Map;
import java.util.Stack;
public class Evaluator implements Expression{
private Expression syntax; //만들 최종 해석
public Evaluator(String expression){
//expression을 입력받음
Stack<Expression> stack = new Stack<Expression>();
for(String strToken : expression.split(" ")){
if(strToken.equals("+")){
Expression expressionPlus = new Plus(stack.pop(),stack.pop());
stack.push(expressionPlus);
}else if(strToken.equals("-")){
Expression expressionMinus = new Minus(stack.pop(),stack.pop());
stack.push(expressionMinus);
}else {
stack.push(new Variable(strToken));
}
}
//해석 결과로 나온 계산기
syntax = stack.pop();
}
//사용자가 입력한 숫자로 계산기에 계산돌리기
@Override
public int interpret(Map<String, Expression> variables) {
return syntax.interpret(variables);
}
}- 메인
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//해석을 원하는 문장
String expression ="w x z - +";
//문장에 따른 해석기를 제작
Evaluator sentence = new Evaluator(expression);
//사용자가 w = 5, x = 10, z =42 를 입력
Map<String, Expression> variables = new HashMap<String, Expression> ();
variables.put("w",new Number(5));
variables.put("x",new Number(10));
variables.put("z",new Number(42));
//해석기에 입력을 넣고 결과 얻기
int result = sentence.interpret(variables);
System.out.println(result);
}
}💻 결과
"w x z - +"
(z-x) + w == (42-10) + 5
37💕 참고한 링크들
-
기본적인 Interpreter 패턴이해
-
구체적인 Interpreter 패턴 구현(후위 표기법 구현)
반가워_! 세상아!