[Effective Java] 아이템 38. 확장할 수 있는 열거 타입이 필요하면 인터페이스를 사용하라

EFFECTIVE JAVA(이펙티브 자바)

 

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

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아이템 38. 확장할 수 있는 열거 타입이 필요하면 인터페이스를 사용하라

 

 

타입 안전 열거 패턴

• 열거 타입은 거의 모든 상황에서 타입 안전 열거 패턴보다 우수하다.
• 단, 하나의 예외는 타입 안전 열거 패턴은 확장할 수 있다는 것이다.
  • 타입 안전 열거 패턴은 열거한 값들을 그대로 가져온 다음 값을 더 추가하여 다른 목적으로 쓸 수 있는 반면, 열거 타입은 그렇게할 수 없다는 것이다.
• 사실, 대부분 상황에서 열거 타입을 확장하는 것은 좋지 않다.
  • 확장한 타입의 원소는 기반 타입의 원소로 취급받지만 그 반대는 성립하지 않기 때문이다.
  • 확장성을 높이려면 고려할 요소가 늘어나 설계와 구현이 복잡해진다.
• 확장할 수 있는 열거 타입에 어울리는 쓰임은 ‘연산 코드’이다.
• 연산 코드 : 각 원소는 특정 기계가 수행하는 연산을 뜻한다.
  • API가 제공하는 기본 연산 외에 사용자 확장 연산을 추가할 수 있도록 열어줘야할 때가 있다.
  • 이럴 때는, 연산 코드용 인터페이스를 정의하고 열거 타입이 이 인터페이스를 구현하게 하면 된다.

 

ex 1) 인터페이스를 이용해 확장 가능 열거 타입을 흉내내는 예

// 연산 코드용 인터페이스 정의
public interface Operation {
    double apply(double x, double y);
}

// 연산 코드용 인터페이스를 구현하는 열거 타입 
public enum BasicOperation implements Operation {
    PLUS("+") {
        public double apply(double x, double y) { return x + y; }
    },
    MINUS("-") {
        public double apply(double x, double y) { return x - y; }
    },
    TIMES("*") {
        public double apply(double x, double y) { return x * y; }
    },
    DIVIDE("/") {
        public double apply(double x, double y) { return x / y; }
    };

    private final String symbol;

    BasicOperation(String symbol) {
        this.symbol = symbol;
    }

    @Override 
		public String toString() {
        return symbol;
    }
}

• 열거 타입인 BasicOperation은 확장할 수 없지만 인터페이스인 Operation은 확장할 수 있고, 이 인터페이스를 연산의 타입으로 사용하면 된다.
• 이러면 Operation을 구현한 또 다른 열거 타입을 정의해 기본 타입인 BasicOperation을 대체할 수 있다.

 

 

ex 2) 앞의 연산타입을 확장해 지수 연산(EXP)과 나머지 연산(REMAINDER)를 추가한 예

public enum ExtendedOperation implements Operation {
    EXP("^") {
        public double apply(double x, double y) {
            return Math.pow(x, y);
        }
    },
    REMAINDER("%") {
        public double apply(double x, double y) {
            return x % y;
        }
    };
    private final String symbol;
    ExtendedOperation(String symbol) {
        this.symbol = symbol;
    }
    @Override public String toString() {
        return symbol;
    }
}

• 새로 작성한 연산은 기존 연산을 쓰던 곳이면 어디든 쓸 수 있다.
• Operation 인터페이스를 사용하도록 작성되어 있기만 하면 된다.
• apply가 Operation 인터페이스에 선언되어 있으니 열거 타입에 따로 추상 메서드를 선언하지 않아도 된다.

 

 

ex 3) ExtendedOperation의 모든 원소를 테스트하는 예

public static void main(String[] args) {
    double x = Double.parseDouble(args[0]);
    double y = Double.parseDouble(args[1]);
    test(ExtendedOperation.class, x, y);
}

private static <T extends Enum<T> & Operation> void test(Class<T> opEnumType, double x, double y) {
    for (Operation operation : opEnumType.getEnumConstants()) {
        System.out.printf("%f %s %f = %f%n", x, operation, y, operation.apply(x, y));
    }
}

• main 메서드는 test 메서등 ExtendedOperation의 class 리터럴을 넘겨 확장된 연산이 무엇인 지 알려준다.
• opEnumType의 매개변수 선언(T extends Enum<T> & Operation>)은 복잡한데, Class 객체가 열거 타입인 동시에 Operation의 하위 타입이어야 한다는 뜻이다. (열거 타입이어야 원소를 순회할 수 있고, Operation이어야 원소가 뜻하는 연산을 수행할 수 있기 때문)

 

 

ex 4) Collection<? extends Operation>을 넘기는 방법

public static void main(String[] args) {
    double x = Double.parseDouble(args[0]);
    double y = Double.parseDouble(args[1]);
    test(Arrays.asList(ExtendedOperation.values()), x, y);
}

private static void test(Collection<? extends Operation> operations, double x, double y) {
    for (Operation operation : operations) {
        System.out.printf("%f %s %f = %f%n", x, operation, y, operation.apply(x, y));
    }
}

• 여러 구현 타입의 연산을 조합해 호출할 수 있는 코드
• 반면, 특정 연산에서 EnumSet과 EnumMap을 사용할 수 없다.

 

 

정리

• 열거 타입 자체는 확장할 수 없지만, 인터페이스와 그 인터페이스를 구현하는 기본 열거 타입을 함께 사용해 같은 효과를 낼 수 있다.
• 클라이언트는 이 인터페이스를 구현해 자신만의 열거 타입을 만들 수 있다.
• 그리고 API가 인터페이스 기반으로 작성되었다면 기본 열거 타입의 인스턴스가 쓰이는 모든 곳을 새로 확장한 열거 타입의 인스턴스로 대체해 사용할 수 있다.