int enum pattern
자바에서 열거 타입을 지원하기 전, int enum pattern(정수 열거 패턴)을 사용했다.
public static final int KOREA_SEOUL = 0;
public static final int KOREA_INCHEON = 1;
public static final int KOREA_BUSAN = 2;
public static final int JAPAN_TOKYO = 0;
public static final int JAPAN_OSAKA = 1;
public static final int JAPAN_OKINAWA = 2;
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타입 안전성이 없다. (KOREA_BUSAN == JAPAN_OKINAWA)가 true를 반환한다.
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자바가 int enum pattern을 위한 별도 namespace를 지원하지 않기 때문에 접두어를 써서 이름 충돌을 방지한다. 원소 수은과 행성 수성은 ELEMENT_MERCURY와 PLANET_MERCURY로 지어 구분하는 것이다.
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평범한 상수를 나열한 거라 그 값이 클라이언트 파일에 그대로 새겨진다. 상수의 값이 바뀌면 클라이언트도 반드시 다시 컴파일해야 한다.
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디버깅이 어렵다. 값을 출력하거나 디버거로 살펴보면 의미 없는 숫자로만 보인다.
string enum pattern
정수 대신 문자열 상수를 사용하는 string enum pattern은 더 안 좋다.
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상수의 의미를 출력할 수 있다는 장점이 있지만, 문자열을 하드코딩하다가 오타가 있으면 바로 런타임 버그가 생긴다. 문자열 비교에 따른 성능 저하도 있다.
enum type
일정 개수의 상수 값을 정의한 다음, 그 외의 값은 허용하지 않는 타입
public enum KOREA { SEOUL, INCHEON, BUSAN }
public enum JAPAN { TOKYO, OSAKA, OKINAWA}
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열거 타입은 클래스이다. 상수 하나당 자신의 인스턴스를 하나씩 만들어 public static final 필드로 공개한다. 하지만 외부에서 접근할 수 있는 생성자를 제공하지 않으므로 사실상 final이다.
열거타입의 장점
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인스턴스 통제된다.
열거 타입 선언으로 만들어진 인스턴스들은 딱 하나씩만 존재하기 때문이다.
싱글턴: 원소가 하나뿐인 열거 타입
열거타입: 싱글턴을 일반화한 형태
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컴파일타임 타입 안전성을 제공한다.
KOREA 열거 타입을 매개변수로 받는 메서드에 JAPAN 열거 타입 변수를 넘겨주면 컴파일 오류가 난다.
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각자의 namespace가 있다.
이름이 같은 상수도 접두어 없이 공존할 수 있다.
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열거 타입에 새로운 상수를 추가하거나 순서를 바꿔도 다시 컴파일하지 않아도 된다.
공개되는 것이 오직 필드의 이름뿐이라, 정수 열거 패턴과 달리 상수 값이 클라이언트로 컴파일되어 각인되지 않기 때문이다.
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열거 타입의 toString 메서드는 출력하기에 적합한 문자열인 상수 이름을 반환한다.
예제 코드
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열거 타입 자신 안에 정의된 상수들의 값을 배열에 담아 반환하는 정적 메서드 values를 제공한다.
값들은 선언된 순서로 저장된다.
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열거 타입에 임의의 메서드나 필드를 추가할 수 있고 임의의 인터페이스를 구현하게 할 수도 있다.
각 상수와 연관된 데이터를 해당 상수 자체에 내재시키고 싶을 경우 도움이 된다. 예를 들어 Apple과 Orange 타입에 과일의 색을 알려주거나 과일의 이미지를 반환하는 메서드를 추가할 수 있다.
열거 타입 상수 각각을 특정 데이터와 연결지으려면 생성자에서 데이터를 받아 인스턴스 필드에 저장하면 된다.
열거 타입을 선언한 클래스 혹은 그 패키지에서만 유용한 기능은 private이나 package-private 메서드로 구현한다.
데이터와 메서드를 갖는 열거 타입 예제 코드
constant-specific method implementation
상수별로 다르게 동작하는 코드의 경우 switch문이 아닌 상수별 메서드 구현(constant-specific method implementation)을 사용하자.
switch문의 경우 깨지기 쉬운 코드가 된다. 새로운 상수를 추가하면 해당 case문도 추가해야 하고 혹시 깜빡한다면 런타임 오류가 발생한다.
다음은 상수별 클래스 body와 데이터를 사용한 열거타입이다.
public enum 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;
Operation(String symbol) {
this.symbol = symbol;
}
@Override
public String toString() {
return symbol;
}
public abstract double apply(double x, double y);
}
/* 실행문 */
public class OperationTest {
public static void main(String[] args) {
double x = 4.0;
double y = 2.0;
for (Operation op : Operation.values()) {
System.out.printf("%f %s %f = %f%n", x, op, y, op.apply(x, y));
}
}
}
/* 결과 */
4.000000 + 2.000000 = 6.000000
4.000000 - 2.000000 = 2.000000
4.000000 * 2.000000 = 8.000000
4.000000 / 2.000000 = 2.000000
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열거 타입에 apply라는 추상 메서드를 선언하고 각 상수별 클래스 body에서 자신에 맞게 재정의한다.
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symbol이라는 상수별 데이터를 추가하고, toString을 재정의해 출력하기에 적합한 연산 기호를 반환한다.
toString을 재정의할 경우, toString이 반환하는 문자열을 해당 열거 타입 상수로 변환해주는 fromString 메서드도 함께 제공해보자.
열거 타입용 fromString 메서드 구현
전략 열거 타입
상수별 메서드 구현의 경우, 열거 타입 상수끼리 코드를 공유하기 어렵다. 그럴 땐 전략 열거 타입을 사용하자.
요금 계산 전략이 다르게 적용되는 피크 시간과 비피크 시간을 나타내는 FareType 전략 열거 타입
switch문이 적합한 경우: 기존 열거 타입에 상수별 동작을 혼합해 넣을 때
위에서 언급했듯이 switch문은 열거 타입의 상수별 동작을 구현하는 데 적합하지 않다. 하지만 기존 열거 타입에 상수별 동작을 혼합해 넣을 때는 switch문이 적합할 수 있다.
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서드파티에서 가져온 Operation 열거 타입이 있는데, 각 연산의 반대 연산을 반환하는 메서드가 필요한 경우
public static Operation inverse(Operation op) {
switch (op) {
case PLUS: return Operation.MINUS;
case MINUS: return Operation.PLUS;
case TIMES: return Operation.DIVIDE;
case DIVIDE: return Operation.TIMES;
default: throw new AssertionError("알 수 없는 연산: " + op);
}
}
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필요한 원소를 컴파일타임에 다 알 수 있는 상수 집합이라면 항상 열거 타입을 사용하자.
정리
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자바의 int enum pattern과 string enum pattern에 비해 enum type은 타입 안전성을 제공하며, 상수 값의 변경에 따른 재컴파일이 필요 없고, 각 상수는 고유의 namespace를 가진다.
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상수별로 동작이 다르다면 상수별 메서드 구현을 사용하자.
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상수 일부가 같은 코드를 공유한다면 전략 열거 타입 패턴을 사용하자.
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기존 열거 타입에 상수별 동작을 추가해야 할 때는 switch문이 좋을 수 있다.
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컴파일타임에 알 수 있는 상수 집합은 열거 타입을 사용하자.