UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
CAMPUS PONTA GROSSA
CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM ANÁLISE E
DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS
Grupo de Pesquisa em Engenharia de Software – GPES
Linha de Pesquisa: Engenharia de Software
Projeto: Framemk – Um framework para análise, elaboração e
otimização de preço de venda.
Elaborado por: Rodolfo Adamshuk Silva
[email protected]
Relatório do GPES
Relatório referente ao estudo sobre o padrão de projeto Interpreter.
Realizado do dia 15 de abril de 2009 a 27 de abril de 2009.
Padrão Interpreter
O Padrão interpreter, como os padrões State e Strategy, distribui uma
operação ao longo de uma coleção de classes. Em tais padrões, o efeito de
chamar a operação depende da classe do objeto que recebe a chamada. Tanto
no State como no Strategy, o receptor de uma chamada de operação é um
único objeto. O Interpreter utiliza a mesma idéia e a aplica a uma composição –
em especial, a uma composição rica, ou com várias maneiras de formar grupos
[1].
Este padrão descreve como definir uma gramática para linguagens
simples, representar e interpretar sentenças. O propósito deste padrão é que
dada uma linguagem, define uma representação para a sua gramática
juntamente com um interpretador que usa representação para interpretar as
sentenças da linguagem [2].
O padrão Interpreter é semelhante ao padrão Composite, o qual define
uma interface comum para itens individuais e grupos de itens. O Composite
não exige várias e interessantes maneiras de formar grupos, embora permita
isso. No Interpreter a idéia de que há vários tipos de composição é essencial
[1] e pode ser utilizado para representar e resolver problemas recorrentes que
possam ser expressos sob a forma de uma linguagem formal simples. O
padrão usa classes para representar cada regra de uma gramática (expressão
regular) [3].
A maneira como uma classe compõe outros componentes define o modo
como uma classe Interpreter irá implementar ou interpretar uma operação
distribuída. Cada classe composta em uma instância de Interpreter modela
uma regra de como objetos executáveis de acordo com um conjunto de regras
de composição que nós definimos, como por exemplo, quando estamos
modelando o domínio de uma expressão, temos as classes “Variavel” e
“Soma”, e na implementação definimos que a classe “Soma” vai realizar a
soma de duas variáveis.
Um objeto Interpreter conduz a execução, ou a avaliação de uma
coleção de regras, permitindo construir avaliadores de expressões e linguagens
de comando [1].
Aplicabilidade do Interpreter
A aplicabilidade do padrão é definida quando a gramática a ser
interpretada é simples. Para gramáticas complexas a hierarquia de classes se
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torna difícil de gerenciar. Neste caso, geradores de parsers são uma alternativa
melhor.
Também é uma questão chave na hora de decidir utilizar este padrão é
quando a eficiência não é uma questão crítica, pois um código intermediário
permite maior eficiência, por exemplo, expressões regulares podem ser
traduzidas para máquinas de estado finito. Nestes casos, o tradutor pode ser
criado através de um Interpreter [3].
Estrutura
A estrutura do padrão Interpreter está baseada em uma classe com a
expressão abstrata e a partir dela a geração de classes de expressões
terminais e de expressões não terminas. A estrutura do padrão Interpreter pode
ser visualizada na Figura 1.
Figura 1 – Estrutura do padrão Interpreter.
Fonte: Farias (2008).
A classe AbstractExpression define um método abstrato Interpret que
será comum a todos os nós numa árvore sintática. A classe
TerminalExpression implementa um método Interpret associado a símbolos
terminais da gramática. Uma instância é requerida para todos os símbolos
terminais de uma sentença.
A classe NonTerminalExpression é requerida para cada regra R::=
R1R2...Rn na gramática. Também implementa o método Interpret para os
símbolos não terminais da gramática e mantém variáveis do tipo
AbstractExpression para cada símbolo R.
A classe Context contém informações que são globais ao interpretador.
A classe Client constrói (ou recebe) uma árvore sintática abstrata
representando uma sentença particular na linguagem definida pela gramática.
Esta árvore sintática é montada através de instâncias das classes
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NonTerminalExpression e TerminalExpression. Esta classe é a que chama
o método Interpret [3].
A seqüência funcional do padrão Interpreter começa quando o cliente
constrói uma sentença como uma árvore sintática abstrata com instâncias de
NonTerminalExpression e TerminalExpression, então inicializa o contexto e
chama o método Interpret.
Cada nó NonTerminalExpression define seu Interpret em termos dos
Interpret de cada subexpressão. O método Interpret de cada
TerminalExpression define o caso base da recursão. O método Interpret de
cada nó usa o contexto para armazenar e acessar o estado do interpretador [3].
A Figura 2 mostra o diagrama de seqüência do funcionamento geral do
padrão Interpreter.
Figura 2 – Diagrama de seqüência do Interpreter
Vantagens
As vantagens de utilizar o padrão e que há uma grande facilidade de
mudar e estender gramática, pois o padrão usa uma classe para representar
cada regra da gramática. Implementar a gramática também é fácil, os “nodos”
da árvore são implementados de uma maneira similar.
Acrescentando novas formas de interpretar expressões torna mais fácil
resolver uma expressão de uma nova maneira [2].
Referências
[1] METSKER, Steven John. Padrões de projeto em Java. Bookman, 2004.
[2] FARIAS, Kleinner. Padrão de Projeto Interpreter. Disponível em:
<wiki.les.inf.puc-rio.br/uploads/c/cc/Interpreter_20082.ppt>. Acesso em: 11 abr.
2009.
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[3] NETTO, Manoel Teixeira de Abreu. Padrão de Projeto Interpreter: Projeto
de
Sistemas
de
Software.
Disponível
em:
<wiki.les.inf.pucrio.br/uploads/3/36/Interpreter.pdf>. Acesso em: 12 maio 2009.
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