【デザインパターン】インタプリタパターン解説（Flutter / Android 実例付き）

1. パターンの意図

インタプリタ（Interpreter）パターン は、
特定の言語（ルールや文法）を表現し、それを解釈・実行する仕組みを提供する デザインパターンです。

解決する問題

• 独自のミニ言語やルールを実装したい
• 文法規則をオブジェクト化し、式を解釈・評価したい
• 正規表現や DSL（ドメイン固有言語）のように、式を読み取り実行する必要がある

ポイント

• AbstractExpression：式を表すインターフェース
• TerminalExpression：終端記号（数値や変数など）
• NonTerminalExpression：非終端記号（演算子や文法ルール）
• Context：解釈に必要な情報（変数の値など）
• 式を木構造として組み立て、再帰的に解釈する

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2. UML 図

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3. Flutter / Dart 実装例

Expression インターフェース

abstract class Expression {
  int interpret();
}

TerminalExpression（数値）

class NumberExpression implements Expression {
  final int number;
  NumberExpression(this.number);

  @override
  int interpret() => number;
}

NonTerminalExpression（加算）

class AddExpression implements Expression {
  final Expression left;
  final Expression right;

  AddExpression(this.left, this.right);

  @override
  int interpret() => left.interpret() + right.interpret();
}

利用例

void main() {
  // (5 + 10) + 20
  Expression expr = AddExpression(
    AddExpression(NumberExpression(5), NumberExpression(10)),
    NumberExpression(20),
  );

  print("Result: ${expr.interpret()}"); // Result: 35
}

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4. Android / Kotlin 実装例

Expression インターフェース

interface Expression {
    fun interpret(): Int
}

TerminalExpression

class NumberExpression(private val number: Int) : Expression {
    override fun interpret(): Int = number
}

NonTerminalExpression

class AddExpression(
    private val left: Expression,
    private val right: Expression
) : Expression {
    override fun interpret(): Int = left.interpret() + right.interpret()
}

利用例

fun main() {
    // (5 + 10) + 20
    val expr: Expression = AddExpression(
        AddExpression(NumberExpression(5), NumberExpression(10)),
        NumberExpression(20)
    )

    println("Result: ${expr.interpret()}") // Result: 35
}

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5. 実務ユースケース

Flutter

• 独自 DSL を構築して UI やアニメーションを表現
• フィルタ条件式の解釈（例：検索クエリ "price > 100 AND stock < 50"）
• 数学表現や式の評価（GraphQL/JSONPath などの簡易解釈）

Android / Kotlin

• SQL/DSL の解釈器（Room のクエリ構築など）
• 数式やルールエンジンの評価処理
• DSL を使ったビルドスクリプト（Gradle の Kotlin DSL に近い仕組み）

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6. メリット / デメリット

メリット

• 文法規則をオブジェクト化し、柔軟に拡張できる
• DSL のような表現力をコード内で実現できる
• 小規模な言語処理には有効

デメリット

• 複雑な文法を扱うとクラス数が爆発する
• パフォーマンスが低下しやすい
• 本格的な処理には パーサジェネレータ の方が適している

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まとめ

• インタプリタパターンは「独自言語や文法をクラス構造で表し、解釈・評価する仕組み」
• Flutter/Android では フィルタ条件式・数式評価・DSL に活用できる
• 規模が大きい場合は ANTLR など外部ツールを使う方が現実的