확장할 수 있는 열거 타입이 필요하면 인터페이스를 사용하라 - [6장. 열거 타입과 애너테이션(아이템38)]

📙 1. 열거 타입의 확장

  타입 안전 열거 패턴과 달리 열거 타입은 확장할 수 없다. (이 점을 제외하고는 거의 모든 상황에서 열거 타입이 타입 안전 열거 패턴(typesafe enum pattern) 보다 우수하다.)

  타입 안전 열거 패턴은 열거한 값들을 그대로 가져온 다음 값을 더 추가하여 다른 목적으로 쓸 수 있는 반면, 열거 타입은 그렇게 할 수 없다.

  설계가 잘 못 된 것은 아니다. 하지만 다음과 같은 이유로 대부분 상황에서 열거 타입을 확장하는 건 좋지 않은 생각이기 때문이다 열거 타입을 확장할 수 없도록 설계한 것이다.

• 확장한 타입의 원소는 기반 타입의 원소로 취급하지만, 기반 타입의 원소를 확장한 타입의 원소로 취급할 수 없는 건 이상하기 때문이다.
• 기반 타입과 확장된 타입들의 원소 모두를 순회할 방법이 마땅치 않다.
• 확장성을 높이려면 고려할 요소가 늘어나 설계와 구현이 더 복잡해진다.

 

  그러나 연산 코드(operation code 혹은 opcode)는 확장할 수 있는 열거 타입이 어울리는 쓰임이다.

  API가 제공하는 기본 연산 외에 사용자 확장 연산을 추가할 수 있도록 열어줘야 할 때가 있는데, 열거 타입으로 이 효과를 나타낼 수 있는 방법이 있다. 지금부터 그 방법에 대해 알아보자.

 

 

📙 2. 인터페이스를 활용한 확장 가능한 열거 타입

  열거 타입은 임의의 인터페이스를 구현할 수 있다. 그래서 연산 코드를 확장하고 싶다면, 연산 코드용 인터페이스를 정의하고 열거 타입이 이 인터페이스를 구현하게 하면 된다.

public interface Operation {
    double apply(double x, double y);
}

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;
    }
}

  이렇게 하면 Operation을 구현한 또 다른 열거 타입인 ExtendedOperation을 정의해 기본 타입인 BasicOperation을 대체할 수 있다.

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.

  개별 인스턴스 수준에서뿐만 아니라 타입 수준에서도, 기본 열거 타입 대신 확장된 열거 타입을 넘겨 확장된 열거 타입의 원소 모두를 사용하게 할 수도 있다.

public static void main(String[] args) {
    double x = 3d;
    double y = 2d;

    test(ExtendedOperation.class, x, y);
}

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

    // 출력 결과
    // 3.000000 ^ 2.000000 = 9.000000
    // 3.000000 % 2.000000 = 1.000000
}

  opEnumType 매개변수의 선언(<T extends Enum<T> & Operation> Class<T>)는 Class 객체가 열거 타입인 동시에 Operation의 하위 타입이어야 한다는 뜻이다.

 

  Class 객체 대신 한정적 와일드카드 타입을 이용할 수도 있다.

public static void main(String[] args) {
    double x = 3d;
    double y = 2d;

    test(Arrays.asList(ExtendedOperation.values()), x, y);
}

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

    // 출력 결과
    // 3.000000 ^ 2.000000 = 9.000000
    // 3.000000 % 2.000000 = 1.000000
}

 

 

📙 3. 문제점

  인터페이스를 이용해 확장 가능한 열거 타입을 흉내 내는 방식에도 한 가지 사소한 문제가 있다. 바로 열거 타입끼리 구현을 상속할 수 없다는 것이다.

 

  아무 상태에도 의존하지 않는다면 디폴트 구현을 이용해 인터페이스에 추가할 수 있다.

  하지만, 앞의 예시에서 살펴본 것처럼 연산 기호를 저장하고 찾는 로직이 BasicOperation과 ExtendedOperation 모두에 들어있는 것을 확인할 수 있다.

  공유하는 기능이 많다면 그 부분을 별도의 도우미 클래스나 정적 도우미 메서드로 분리하는 방식으로 코드 중복을 없앨 수 있을 것이다.

 

해당 글은 Joshua Block 님의 'Effective Java 3/E'를 참고하였습니다.