클래스 디자인 패턴 23. Interpreter Pattern

1. 개념
  1) 의미
     목적상 변경이 이루어질때 기존 코드를 수정하지 않고
       통역 역할을 하는 프로그램을 만들어 실행하는 패턴입니다.


2. 소스

  1) Node 추상 클래스 작성

public abstract class Node {
    public abstract void parse(Context context) throws ParseException;
}

     

     이를 상속하여 각 문법 하나하나에 대응하는

       객체들을 생성한다.

// <program> ::= program <command list>

public class ProgramNode extends Node {

    private Node commandListNode;

    public void parse(Context context) throws ParseException {

        context.skipToken("program");

        commandListNode = new CommandListNode();

        commandListNode.parse(context);

    }

    public String toString() {

        return "[program " + commandListNode + "]";

    }

}

import java.util.Vector;

// <command list> ::= <command>* end
public class CommandListNode extends Node {
    private Vector list = new Vector();
    public void parse(Context context) throws ParseException {
        while (true) {
            if (context.currentToken() == null) {
                throw new ParseException("Missing 'end'");
            } else if (context.currentToken().equals("end")) {
                context.skipToken("end");
                break;
            } else {
                Node commandNode = new CommandNode();
                commandNode.parse(context);
                list.add(commandNode);
            }
        }
    }
    public String toString() {
        return "" + list;
    }
}

// <command> ::= <repeat command> | <primitive command>

public class CommandNode extends Node {

    private Node node;

    public void parse(Context context) throws ParseException {

        if (context.currentToken().equals("repeat")) {

            node = new RepeatCommandNode();

            node.parse(context);

        } else {

            node = new PrimitiveCommandNode();

            node.parse(context);

        }

    }

    public String toString() {

        return node.toString();

    }

}

// <repeat command> ::= repeat <number> <command list>

public class RepeatCommandNode extends Node {

    private int number;

    private Node commandListNode;

    public void parse(Context context) throws ParseException {

        context.skipToken("repeat");

        number = context.currentNumber();

        context.nextToken();

        commandListNode = new CommandListNode();

        commandListNode.parse(context);

    }

    public String toString() {

        return "[repeat " + number + " " + commandListNode + "]";

    }

}

// <primitive command> ::= go | right | left

public class PrimitiveCommandNode extends Node {

    private String name;

    public void parse(Context context) throws ParseException {

        name = context.currentToken();

        context.skipToken(name);

        if (!name.equals("go") && !name.equals("right") && !name.equals("left")) {

            throw new ParseException(name + " is undefined");

        }

    }

    public String toString() {

        return name;

    }

}

  2) 구문 해석에 필요한 Context 클래스를 작성합니다.
      그 하단은 exception 처리 클래스 입니다.

import java.util.*;

public class Context {
    private StringTokenizer tokenizer;
    private String currentToken;
    public Context(String text) {
        tokenizer = new StringTokenizer(text);
        nextToken();
    }
    public String nextToken() {
        if (tokenizer.hasMoreTokens()) {
            currentToken = tokenizer.nextToken();
        } else {
            currentToken = null;
        }
        return currentToken;
    }
    public String currentToken() {
        return currentToken;
    }
    public void skipToken(String token) throws ParseException {
        if (!token.equals(currentToken)) {
            throw new ParseException("Warning: " + token + " is expected, but " + currentToken + " is found.");
        }
        nextToken();
    }
    public int currentNumber() throws ParseException {
        int number = 0;
        try {
            number = Integer.parseInt(currentToken);
        } catch (NumberFormatException e) {
            throw new ParseException("Warning: " + e);
        }
        return number;
    }
}

public class ParseException extends Exception {
    public ParseException(String msg) {
        super(msg);
    }
}

  3) 테스트 코드 입니다.

import java.util.*;
import java.io.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("program.txt"));
            String text;
            while ((text = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println("text = \"" + text + "\"");
                Node node = new ProgramNode();
                node.parse(new Context(text));
                System.out.println("node = " + node);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

결과 : text는 실제 내용 node는 해석 결과

node = [program []]
text = "program go end"
node = [program [go]]
text = "program go right go right go right go right end"
node = [program [go, right, go, right, go, right, go, right]]
text = "program repeat 4 go right end end"
node = [program [[repeat 4 [go, right]]]]
text = "program repeat 4 repeat 3 go right go left end right end end"
node = [program [[repeat 4 [[repeat 3 [go, right, go, left]], right]]]]

3. 다이어그램

http://zetawiki.com/wiki/Interpreter_%ED%8C%A8%ED%84%B4


4. 관련패턴
  1)