Ludo Programming

În aplicațiile software apar frecvent situații în care trebuie să interpretăm un limbaj simplu, o expresie sau un set de reguli: filtre, formule matematice, reguli de validare, expresii de căutare sau chiar DSL-uri (Domain Specific Languages). Interpreter Pattern este un design pattern comportamental care oferă o soluție elegantă pentru astfel de scenarii.

În acest articol vom vedea ce este Interpreter Pattern, când se folosește, avantaje și limitări, precum și un exemplu clar în C# (.NET).

Ce este Interpreter Pattern?

Interpreter Pattern definește o reprezentare pentru gramatica unui limbaj și un mecanism care permite interpretarea expresiilor din acel limbaj. Fiecare regulă din gramatică este reprezentată printr-o clasă, iar evaluarea expresiei se face prin compunerea acestor obiecte.

Cu alte cuvinte, în loc să scrii un parser complex într-o singură clasă, împarți regulile limbajului în obiecte mici și reutilizabile.

📌 Ideea de bază:

“O expresie este un obiect care știe să se interpreteze singur.”

Când este util Interpreter Pattern?

Interpreter Pattern este potrivit atunci când:

• Ai un limbaj simplu, cu reguli bine definite

• Expresiile sunt relativ stabile, dar pot fi combinate

• Ai nevoie de evaluare dinamică (la runtime)

• Vrei să eviți if / else sau switch foarte complexe

• Construiești un DSL pentru un domeniu specific

Exemple reale:

• Expresii matematice (1 + 2 - 3)

• Reguli de business (age > 18 AND country == "RO")

• Filtre de căutare

• Motoare de reguli

• Expresii logice pentru permisiuni

Structura pattern-ului

Interpreter Pattern conține câteva elemente cheie:

1. Expression (Abstract Expression) – interfața comună

2. TerminalExpression – expresii finale (valori concrete)

3. NonTerminalExpression – expresii compuse (operații)

4. Context – informațiile necesare interpretării

Exemplu practic în C# (.NET)

Să implementăm un interpreter simplu pentru expresii matematice.

1️⃣ Interfața Expression

public interface IExpression
{
    int Interpret();
}

2️⃣ TerminalExpression – valori concrete

public class NumberExpression : IExpression
{
    private readonly int _number;

    public NumberExpression(int number)
    {
        _number = number;
    }

    public int Interpret()
    {
        return _number;
    }
}

3️⃣ NonTerminalExpression – operații

Adunare

public class AddExpression : IExpression
{
    private readonly IExpression _left;
    private readonly IExpression _right;

    public AddExpression(IExpression left, IExpression right)
    {
        _left = left;
        _right = right;
    }

    public int Interpret()
    {
        return _left.Interpret() + _right.Interpret();
    }
}

Scădere

public class SubtractExpression : IExpression
{
    private readonly IExpression _left;
    private readonly IExpression _right;

    public SubtractExpression(IExpression left, IExpression right)
    {
        _left = left;
        _right = right;
    }

    public int Interpret()
    {
        return _left.Interpret() - _right.Interpret();
    }
}

4️⃣ Utilizarea interpreterului

class Program
{
    static void Main()
    {
        // (5 + 3) - 2
        IExpression expression = new SubtractExpression(
            new AddExpression(
                new NumberExpression(5),
                new NumberExpression(3)
            ),
            new NumberExpression(2)
        );

        Console.WriteLine(expression.Interpret()); // Output: 6
    }
}

✔️ Fiecare expresie știe să se interpreteze

✔️ Compoziția este flexibilă

✔️ Codul este extensibil

Avantaje

✅ Cod clar și structurat

✅ Ușor de extins cu noi reguli

✅ Elimină logica complexă dintr-o singură clasă

✅ Se pot construi expresii dinamice la runtime

Dezavantaje

⚠️ Număr mare de clase pentru gramatici complexe

⚠️ Performanță mai slabă pentru expresii foarte mari

⚠️ Nu este potrivit pentru limbaje complexe (SQL, JSON etc.)

👉 Pentru cazuri avansate, parser-ele dedicate sunt o soluție mai bună.

Interpreter Pattern în .NET real

În ecosistemul .NET, pattern-ul apare implicit în:

• Motoare de reguli

• Framework-uri de validare

• Sisteme de filtrare

• Expresii LINQ (conceptual)

De multe ori îl folosești fără să-ți dai seama, sub forma unor expresii compuse.

Concluzie

Interpreter Pattern este o soluție elegantă pentru interpretarea expresiilor și regulilor într-un mod extensibil și clar. Nu este un pattern universal, dar atunci când este folosit corect, reduce complexitatea și crește lizibilitatea codului.