[Effective Java] 아이템 36. 비트 필드 대신 EnumSet을 사용하라

EFFECTIVE JAVA(이펙티브 자바)

 

이 포스팅에서 작성하는 내용은 EFFECTIVE JAVA(이펙티브자바) 에서 발췌하였습니다.

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아이템 36. 비트 필드 대신 EnumSet을 사용하라

 

비트 필드 열거 상수

열거한 값들이 주로 (단독이 아닌) 집합으로 사용될 경우, 예전에는 각 상수에 서로 다른 2의 거듭제곱 값을 할당한 정수 열거 패턴을 사용해왔다.

 

 

ex1) 비트 필드 열거 상수 (예전 기법)

public class Text {
    public static final int STYLE_BOLD = 1 << 0; // 1
    public static final int STYLE_ITALIC = 1 << 1; // 2
    public static final int STYLE_UNDERLINE = 1 << 2; // 4
    public static final int STYLE_STRIKETHROUGH = 1 << 3; // 8

		// 매개변수 styles는 0개 이상의 STYLE_ 상수를 비트별 OR한 값이다.
    public void applyStyles(int styles) {
				...
    }
}

• 다음과 같은 식으로 비트별 OR을 사용해 여러 상수를 하나의 집합으로 모을 수 있으며, 이런걸 비트 필드(bit field)라고 한다. text.applyStyles(STYLE_BOLD | STYLE_ITALIC);
• 비트 필드를 사용하면 비트별 연산을 사용해 합집합과 교집합 같은 집합 연산을 효율적으로 수행할 수 있지만, 정수 열겨 상수의 단점을 그대로 가지며 추가 단점도 가지고 있다.
• 비트 필드 값이 그대로 출력되면 단순한 정거 열거 상수를 출력할 때보다 해석하기가 훨씬 어렵다.
• 비트 필드 하나에 녹아 있는 모든 원소를 순회하기도 까다롭다.
• 최대 몇 비트가 필요한 지를 API 작성 시 미리 예측하여 적적할 타입을 선택해야한다. (API를 수정하지 않고는 비트 수를 더 늘릴 수 없기 때문)
• 이런 경우에는 java.util 패키지의 EnumSet 클래스가 열거 타입 상수의 값으로 구성된 집합을 효과적으로 표현한다.

 

 

EnumSet

• Set 인터페이스를 완벽히 구현하며, 타입 안전하고, 다른 어떤 Set 구현체와도 함께 사용할 수 있따.
• EnumSet의 내부는 비트 벡터로 구현되어 있다.
• 원소가 총 64개 이하 즉, 대부분의 경우에 EnumSet 전체를 long 변수 하나로 표현하여 비트 필드에 비견되는 성능을 보여준다.
• removeAll과 retailAll 같은 대량 작업은 비트를 효율적으로 처리할 수 있는 산술 연산을 써서 구현했다.

 

ex 2) EnumSet을 사용한 예

public class Text {
    public enum Style { BOLD, ITALIC, UNDERLINE, STRIKETHROUGH }
    
    // 어떤 Set을 넘겨도 되나, EnumSet이 가장 좋다.
    public void applyStyles(Set<Style> styles) { ... }
}

// 클라이언트 코드
text.applyStyles(EnumSet.of(Style.BOLD, Style.ITALIC));

• EnumSet은 집합 생성 등 다양한 기능의 정적 팩터리를 제공하는데, 다음 코드에서는 그중 of 메서드를 사용했다.
• applyStyles 메서드가 EnumSet<Style>이 아닌 Set<Style>을 받은 이유
  • 모든 클라이언트가 EnumSet을 건네리라 짐작되더라도 이왕이면 인터페이스로 받는게 일반적으로 좋기 때문이다.
  • 즉, 이상한 클라이언트가 다른 Set 구현체를 넘기는 것에 대비한 것

 

정리

• 열거할 수 있는 타입을 한데 모아 집합 형태로 사용한다고 해도 비트 필드를 사용할 이유가 없다.
• EnumSet클래스가 비트 필드 수준의 명료함과 성능을 제공하고 열거 타입의 장점까지 제공하기 때문이다.
• EnumSet의 유일한 단점은 불변 EnumSet을 만들 수 없다는 것