インタプリタパターン

9月 07, 2023

インタプリタパターンは、ソフトウェアアーキテクチャとパターンの領域で広く採用されている動作設計パターンです。主に、ドメイン固有言語 (DSL) と式を解釈および評価するための効率的なソリューションを提供することに重点を置いています。このパターンは、文法構造をオブジェクト指向階層の形式で表すことにより、明確に定義された文法のインスタンスの解析と解釈を容易にします。この階層システムは、しばしば抽象構文ツリー (AST) と呼ばれ、入力言語または入力式を解釈するためのロジックをカプセル化します。

ドメイン固有言語の解釈は、最新のソフトウェアアーキテクチャおよびアプリケーションにおける一般的な要件であり、特にユーザーインタラクションや構成の一部として式を解析および評価する場合に重要です。インタプリタパターンを正しく適用すると、この要件に対応する柔軟で保守性が高く、簡単に拡張できるコードベースが得られます。インタプリタパターンを採用する主な動機は、特定の言語の文法を定義し、それを構造化された方法で表現することであり、これは状況に応じて拡張可能です。

AppMaster no-codeプラットフォームのコンテキストでは、インタープリターパターンの使用は、シームレスなアプリ開発と管理プロセスに不可欠です。このプラットフォームを使用すると、ユーザーはコードを使用しない視覚的な方法でアプリケーションを設計、開発、展開できますが、これには本質的にさまざまな言語や表現の生成と解釈が含まれます。たとえば、データモデル、ビジネスプロセス、およびユーザーインターフェイスコンポーネントを視覚的な方法で定義すると、本質的には、これらのエンティティを最もよく表す基盤となるドメイン固有の言語を生成することになります。インタプリタパターンは、このような言語を正確に解釈して評価するための鍵であり、プラットフォームが正確かつ効率的にアプリケーションを生成およびデプロイできるようにします。

インタプリタパターンの仕組みを理解するには、次の 4 つの主要コンポーネントを理解することが不可欠です。

AbstractExpression:このインターフェイスまたは抽象クラスは、言語を定式化する一般的な式を表します。これは、すべての具体的な式が実装する必要がある「interpret()」と呼ばれるメソッドを定義します。
TerminalExpression: AbstractExpression のサブクラスとして、 TerminalExpression は、特定の文法の終端記号またはトークンに関連付けられます。これは、言語における分割不可能な最小単位を表します。
NonterminalExpression: AbstractExpression のこのサブクラスは、ルールをカプセル化し、さらなる解釈を必要とする複合式である非終端記号を処理します。これは、終端式と非終端式がどのように結合され、相互に関連するかを決定します。
Context: Context クラスは、式の解釈に必要な追加情報を提供する上で非常に重要です。これには、解釈プロセス中にすべての式で共有されるグローバル状態への参照が含まれています。

インタプリタパターンを実装するときの主な目標は、入力言語または入力式を表す解析ツリー (AST) を構築することです。このツリーはさまざまな終端式と非終端式で構成されており、それらはすべて AbstractExpression から継承されます。解釈はツリーのルートから始まり、interprete() メソッドを使用してツリーを再帰的に走査することによって進められます。 Context クラスは、グローバル状態を維持し、正しい解釈に必要な補足情報を提供するのに役立ちます。

インタプリタパターンの実際の例は、電卓アプリケーションの実装で見ることができます。このシナリオでは、代数式は、数値、演算子、括弧などのコンポーネントで構成される文法で表すことができます。インタプリタパターンを使用すると、数値の TerminalExpressions と、加算、減算、乗算などの数学演算子のさまざまな NonterminalExpressions を特徴とする AST を構築できます。このパターンは、提供された代数式を解読し、それに応じて結果を計算するのに役立ちます。

結論として、インタプリタパターンは、ドメイン固有の言語と表現を効率的かつ組織的に解釈できるようにする強力で柔軟な設計パターンです。これにより、開発者は言語の明確な文法を確立でき、その文法はオブジェクト指向の階層で表現されます。このパターンは、モジュール式で簡単に拡張可能なソリューションを提供するため、最新のソフトウェアアーキテクチャやAppMasterなどのプラットフォームのコンテキストにおいて非常に価値があり、多様な言語の解釈が迅速、正確、効率的なアプリケーション開発を可能にするための中核機能となります。